Fotosynteza C4 i C3

Fotosynteza C4 to rodzaj fotosyntezy, który występuje przede wszystkim u roślin klimatu tropikalnego, ale także u kukurydzy i trzciny cukrowej. W klimacie suchym rośliny muszą funkcjonować przy wysokiej temperaturze i ograniczonym dostępnie wody, dlatego w ciągu dnia szybko zamykają szparki. W związku z tym warunki przeprowadzania fotosyntezy są niekorzystne, gdyż odcinany jest dopływ dwutlenku węgla. Rośliny te wykształciły, więc mechanizmy pozwalające na zwiększenie stężenia dwutlenku węgla w komórkach miękiszu asymilacyjnego. Pierwszym produktem asymilacji CO2 jest czterowęglowy związekszczawiooctan, od którego pochodzi nazwa fotosyntezy C4.

 

Kukurydza zwyczajna – roślina o fotosyntezie C4/Freestyle nl(17.09.2007)/commons.wikimedia.org
Kukurydza zwyczajna – roślina o fotosyntezie C4/
Freestyle nl(17.09.2007)/commons.wikimedia.org

 

Przystosowanie anatomiczne roślin C4 polega na odmiennej budowie liścia. W roślinach tych oprócz komórek mezofilu występują komórki pochwy okołowiązkowej, które posiadają chloroplasty zwierające enzymy cyklu Calvina. Ponadto rośliny te mogą gromadzić CO2 także w nocy.

 

Przystosowanie anatomiczne liścia roślin typu C4

Przystosowanie anatomiczne liścia roślin typu C4: komórki epidermy – E nie zawierające chloroplastów,
komórki mezofilowe o cienkich ścianach komórkowych zawierające chloroplasty – M,
komórki pochew okołowiązkowych o grubych ścianach komórkowych zawierające chloroplasty – BS,
wiązka przewodząca– W

 

U roślin C4 przyswajanie dwutlenku węgla odbywa się dwóch etapach. Na początku fotosyntezy w komórkach mezofilu CO2 przyłączany zostaje do fosfofenolopirogronianu (PEP). Produktem tej reakcji jest szczawiooctan, który następnie jest redukowany do kwasu czterowęglowego – jabłczanu. Ten ostatni zostaje przetransportowany do komórek pochwy okołowiązkowej, gdzie ulega dekarboksylacji do pirogronianu. Powstały w tej reakcji CO2 jest wiązany przez rybulozo-1,5-bifosforan (RuBP). Pirogronian natomiast wędruje do mezofilu, gdzie ulega przekształceniu w fosfofenolopirogronian (PEP). Wiązanie CO2 przez rośliny C4 odbywa się więc za pośrednictwem dwóch rodzajów akceptorów: pierwotnego (PEP) i wtórnego (RuBP). Wiązanie CO2 w pierwszym etapie przemian umożliwia podwyższenie jego stężenia w komórkach pochwy okołowiązkowej. Stężanie to może być nawet 100 razy większe niż w komórkach mezofilu, co przyspiesza fotosyntezę i podwyższa produktywność rośliny typu C4.

 

 Fotosynteza typu C4: OAA – szczawiooctan, C4 – związek czterowęglowy – jabłczan lub asparaginian, PGA – fosfoglicerynian, PEP – fosfoenolopirogronian

Fotosynteza typu C4: OAA – szczawiooctan,
C4 – związek czterowęglowy – jabłczan lub asparaginian,
PGA – fosfoglicerynian, PEP – fosfoenolopirogronian

 

Zdecydowana większość roślin pobrany z atmosfery CO2 włącza bezpośrednio w redukcyjny cykl Calvina. Akceptorem CO2 jest wówczas rybuloz-1,5-bifosforan, a pierwszym trwałym produktem trójwęglowy kwas 3-fosfoglicerynowy, od którego rośliny asymilujące w ten sposób CO2 nazwano roślinami typu C3.

Polecamy również:

  • Faza jasna fotosyntezy

    Faza jasna to zachodząca w granach chloroplastów faza fotosyntezy uzależniona od dostępu światła. Polega na wytworzeniu siły asymilacyjnej (ATP i NADPH2) niezbędnej do przebiegu fazy ciemnej. Więcej »

  • Barwniki fotosyntetyczne i fotosystemy

    Barwniki fotosyntetyczne są to związki, które związane są z błoną tylakoidów chloroplastów, ich zadaniem jest absorpcja światła słonecznego. Głównymi barwnikami fotosyntetycznymi roślin wyższych są chlorofile a i b (różniące się nieznacznie długością... Więcej »

  • Faza ciemna fotosyntezy

    Faza ciemna to zachodząca w stromie chloroplastów niezależna od światła faza fotosyntezy, w czasie której CO2 redukowany jest do glukozy przy użyciu siły asymilacyjnej (ATP i NADH) wytworzonej w jasnej fazie. Faza ciemna jest procesem cykliczny... Więcej »

Komentarze (1)
Wynik działania 4 + 2 =
Kuba
2021-04-18 13:34:00
Dziękuję bardzo tego szukałem. Pozdrawiam rocznik maturalny 2024.
Ostatnio komentowane
Błąd w roku urodzenia. Jesienin urodził się w 1895 roku.
• 2024-04-14 15:08:13
lub9ie życię m0i dr0dz3
• 2024-04-14 11:30:33
Co za wstyd pomyśleć, że ja nie istnieje.
• 2024-04-12 15:30:23
supier
• 2024-04-11 18:27:13
bardzo pomocne
• 2024-04-09 17:22:24