Diferența dintre plantele C3 și C4 | coapte

fotosinteza este procesul pe care plantele îl folosesc pentru a transforma lumina, dioxidul de carbon și apa în zaharuri care alimentează creșterea plantelor, folosind enzima fotosintetică primară Rubisco.majoritatea speciilor de plante de pe Pământ utilizează fotosinteza C3, în care primul compus de carbon produs conține trei atomi de carbon., În acest proces, dioxidul de carbon intră într-o plantă prin stomatele sale (pori microscopici pe frunzele plantei), unde în mijlocul unei serii de reacții complexe, enzima Rubisco fixează carbonul în zahăr prin ciclul Calvin-Benson. Cu toate acestea, două restricții cheie încetinesc fotosinteza.Rubisco își propune să fixeze dioxidul de carbon, dar poate fixa și moleculele de oxigen, ceea ce creează un compus toxic cu două carbon. Rubisco fixează oxigenul în aproximativ 20% din timp, inițiind un proces numit fotorespirație care reciclează compusul toxic., Fotorespirația costă energia plantei pe care ar fi putut-o folosi pentru fotosinteză.

când stomatele sunt deschise pentru a lăsa dioxidul de carbon să intre, ele lasă și vaporii de apă, lăsând plantele C3 dezavantajate în medii cu secetă și temperaturi ridicate.cu toate acestea, plantele au evoluat o altă formă de fotosinteză pentru a ajuta la reducerea acestor pierderi în medii calde și uscate. În C4 fotosinteză, în cazul în care un patru-compus de carbon este produs, unic frunze de anatomie permite dioxid de carbon să se concentreze în pachet teaca celule jurul Rubisco., Această structură furnizează dioxid de carbon direct la Rubisco, eliminând în mod eficient contactul cu oxigenul și nevoia de fotorespirație. Mai mult, această adaptare permite plantelor să rețină apa prin capacitatea de a continua fixarea carbonului în timp ce stomatele sunt închise.plantele C4 – inclusiv porumbul, trestia de zahăr și sorgul—evită fotorespirația folosind o altă enzimă numită PEP în timpul primei etape de fixare a carbonului. Acest pas are loc în celulele mezofile care sunt situate aproape de stomate unde dioxidul de carbon și oxigenul intră în plantă., PEP este mai atras de moleculele de dioxid de carbon și, prin urmare, este mult mai puțin probabil să reacționeze cu moleculele de oxigen. Pep fixează dioxidul de carbon într-o moleculă cu patru atomi de carbon, numită malat, care este transportată către celulele de teacă mai profunde care conțin Rubisco. Malate este apoi rupt în jos într-un compus care este reciclat înapoi în PEP și dioxid de carbon care Rubisco fixat în zaharuri, fără a avea de a face cu moleculele de oxigen, care sunt abundente în mesophyll celule.,

C3 plantele nu au de structura anatomică (fără pachet teaca celulelor), nici abundența de PEP carboxilaza pentru a evita photorespiration ca C4 plante. Un obiectiv al proiectului RIPE este de a crea o cale mai eficientă pentru fotorespirație pentru a îmbunătăți productivitatea culturilor C3. proiectul RIPE lucrează, de asemenea, pentru îmbunătățirea fotosintezei culturilor C3 pentru a asigura o mai mare securitate alimentară în scenarii climatice viitoare., Instalațiile C3 sunt limitate de dioxidul de carbon și pot beneficia de creșterea nivelului de dioxid de carbon atmosferic rezultat din criza climatică. Cu toate acestea, acest beneficiu poate fi compensat de o creștere simultană a temperaturii care poate provoca stres stomatal. plantele C3 includ unele dintre cele mai importante surse de calorii din întreaga lume: cowpea, manioc, soia și orez. Regiunile în care sunt cultivate aceste culturi sunt adesea calde și uscate, ceea ce înseamnă că ar putea beneficia de mecanismele de economisire a energiei ale fotosintezei C4., În timp ce fotosinteza C3 are mai mult loc pentru îmbunătățiri, modelele noastre de computer sugerează că putem îmbunătăți ambele tipuri de fotosinteză pentru a crește producția de culturi.

de: Katherine Meacham-Hensold / / editat de: Amanda Nguyen

Lasă un răspuns Anulează răspunsul