3.3. Factores que afectan al rendimiento fotosintético

Existen una serie de factores que influyen en el rendimiento fotosintético:

Factor Efecto
Concentración de CO2

A medida que aumenta la concentración de CO2 aumenta la tasa fotosintética hasta llegar a un nivel; en este punto la RUBISCO se satura y la eficiencia deja de aumentar. Hasta una determinada concentración de CO2, el aumento de concentración aumenta la tasa de fotosíntesis. Influye en la apertura de los estomas.

Concentración de O2

Influye en la fotorrespiración, cuanto menor sea la concentración de oxígeno, mayor será el rendimiento energético, ya que si hay mucho oxígeno la RUBISCO hará el proceso de fotorespiración. La oxidación de carbohidratos en los peroxisomas en presencia de luz y O2 (sin producción de ATP ni NADPH) puede reducir en un 50% o más la eficiencia fotosintética.

Disponibilidad de agua Si hay escasez de agua los estomas se cierran, la concentración de CO2 se reduce y la de O2 aumenta, por tanto disminuye el rendimiento fotosintético ya que se produce fotorrespiración.
Temperatura

Las enzimas son proteínas y por encima de la temperatura óptima se produce la desnaturalización de los enzimas, disminuyendo el rendimiento. También influye en el cierre de los estomas,

Periodo de luz o fotoperiodo Guarda una relación directa con el rendimiento fotosintético.
Intensidad luminosa

La tasa fotosintética aumenta con intensidad luminosa hasta un cierto límite, característico de cada especie, en el que se produce la fotooxidación de los pigmentos.

Longitud de onda de la luz Las plantas sólo aprovechan la luz perteneciente a un rango de longitudes de onda que corresponde a la luz visible (400-700 nm). Las longitudes de onda inferiores, como la luz ultravioleta pueden romper las moléculas orgánicas.

En este vídeo observarás cómo debes interpretar las gráficas que representan la influencia de estos factores sobre la fotosíntesis:

Icono de iDevice Caso de estudio

Durante la fotosíntesis se producen muchas reacciones enzimáticas. Al aumentar la temperatura se incrementa la intensidad fotosintética; sin embargo, las temperaturas altas pueden disminuir el rendimiento de la fotosíntesis.

Imagen 13. Autor: Desconocido. Autorizado su uso educativo no comercial
¿Puedes explicar este hecho?

Icono IDevice Objetivos
¿Como afecta la concentración de CO2 a las plantas? Mira la siguiente gráfica e intenta realizar el ejercicio.

Icono IDevice Pre-conocimiento

No todas las plantas funcionan igual, hay plantas adaptadas a climas secos y calurosos, con mucha intensidad de luz, tales como el maíz o la caña de azúcar que presentan un crecimiento más rápido que el de otras plantas.

Al ser el clima cálido y seco, estas plantas, llamadas C4, cierran los estomas para reducir la pérdida de vapor de agua, lo que implica una menor entrada de CO2 en el interior de la planta. Las plantas C4 han desarrollado un mecanismo que les permite fijar inicialmente dióxido de carbono cuando éste presenta concentraciones muy bajas, sin estar condicionadas por la fotorrespiración y sin tener que perder agua por ello.

Un grupo de estas plantas C4, las llamadas plantas CAM (de origen desértico como cactus, algunas euforbias…) fijan el CO2 por la noche y después, durante el día y con los estomas cerrados, lo trasladan al ciclo de Calvin, en la fase oscura de la fotosíntesis.