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.

Komentarze (0)
Wynik działania 2 + 4 =
Ostatnio komentowane
Wow
Kaja • 2020-10-24 09:18:06
nigger
aids • 2020-10-24 07:00:16
xd
kaipos123 • 2020-10-23 07:19:19
acha ok
eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee • 2020-10-22 16:21:40
123
434 • 2020-10-22 16:05:26