Nøgleforskelle mellem C3, C4 og CAM fotosyntese

De fleste mennesker ved, at planter bruger fotosyntese til at skabe energi ved hjælp af sollys. Processen med fotosyntese varierer imidlertid mellem planter afhængigt af deres levevilkår. Tre vigtige typer fotosyntese er C3, C4 og CAM fotosyntese.

TL; DR (for lang; Har ikke læst)

Hovedforskellen mellem C3, C4 og CAM fotosyntese er den måde, planter udvinder kuldioxid op fra sollys, hvilket i høj grad afhænger af plantens levested. C3 fotosyntese producerer en tre-carbon-forbindelse via Calvin-cyklussen, mens C4-fotosyntese fremstiller en mellemliggende firecarbonforbindelse, der opdeles i en tre-carbonforbindelse til Calvin cyklus. Planter, der bruger CAM-fotosyntese, samler sollys om dagen og fikserer kuldioxidmolekyler om natten.

I fotosyntese bruger planter og andre organiske forbindelser energien fra sollys til at udvinde næringsstoffer fra luft og vand. Fotosyntetiske organismer har en grøn forbindelse kendt som klorofyl, der indeholder enzymerne ATP og NADPH. Med energien absorberet fra sollys omdanner fotosyntetiske forbindelser disse enzymer til ADP og NADP +. Planten udnytter energien fra de konverterede enzymer til at udvinde kuldioxid fra luft og vand og producere sukkermolekyler såsom glukose. Gennem fotosyntese udskiller planter affaldsmolekyler inklusive ilt, hvilket gør luften åndbar for dyr.

Fotosyntetiske organismer, der gennemgår C3 fotosyntese, begynder processen med energiomdannelse, kendt som Calvin-cyklussen, ved at producere en tre-carbonforbindelse kaldet 3-phosphoglycerinsyre. Dette er grunden til titlen "C3." C3 fotosyntese er en et-trins proces, der finder sted inde i chloroplast organeller, der fungerer som oplagringscentre for sollys energi. Anlægget bruger den energi til at kombinere ATP og NADPH i ordnede sukkermolekyler. Cirka 85 procent af planterne på jorden bruger C3 fotosyntese.

C4 fotosyntese er en totrinsproces, der producerer en mellemstofforbindelse med fire carbonatomer. Den fotosyntetiske proces forekommer i kloroplasten i en tyndvægget mesofylcelle. Når anlægget er oprettet, pumper det mellemforbindelsen i en tyktvægget bundtkappecelle, hvor den opdeler forbindelsen i kuldioxid og en tre-carbonforbindelse. Kuldioxid gennemgår derefter Calvin-cyklussen, som i C3 fotosyntese. Fordelen ved C4-fotosyntese er, at den producerer en højere koncentration af kulstof, hvilket gør C4-organismer mere dygtige til at overleve i levesteder med svagt lys og vand.

CAM er en forkortelse af crassulacean syre metabolisme. I denne type fotosyntese absorberer organismer sollys energi i løbet af dagen og bruger derefter energien til at fiksere kuldioxidmolekyler om natten. I løbet af dagen lukker organismens stomata op for at modstå dehydrering, mens kuldioxid fra den foregående nat gennemgår Calvin-cyklussen. CAM fotosyntese giver planter mulighed for at overleve i tørre klimaer og er derfor den type fotosyntese, der bruges af kaktus og andre ørkenplanter. Imidlertid bruger ikke-ørkenplanter som ananas og epifytplanter såsom orkideer også CAM-fotosyntese.