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 związek – szczawiooctan, od którego pochodzi nazwa fotosyntezy C₄.

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: 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