Οι περισσότεροι άνθρωποι γνωρίζουν ότι τα φυτά χρησιμοποιούν τη φωτοσύνθεση για να δημιουργήσουν ενέργεια χρησιμοποιώντας το φως του ήλιου. Ωστόσο, η διαδικασία της φωτοσύνθεσης ποικίλλει μεταξύ των φυτών, ανάλογα με τις συνθήκες διαβίωσής τους. Τρεις σημαντικοί τύποι φωτοσύνθεσης είναι C3, C4 και CAM φωτοσύνθεση.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Η βασική διαφορά μεταξύ της φωτοσύνθεσης C3, C4 και CAM είναι ο τρόπος με τον οποίο τα φυτά εξάγουν διοξείδιο του άνθρακα από το ηλιακό φως, το οποίο εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον βιότοπο του φυτού. Η φωτοσύνθεση C3 παράγει μια ένωση τριών άνθρακα μέσω του κύκλου Calvin ενώ η φωτοσύνθεση C4 δημιουργεί μια ενδιάμεση ένωση τεσσάρων άνθρακα που χωρίζεται σε μια ένωση τριών-άνθρακα για το Calvin κύκλος. Τα φυτά που χρησιμοποιούν φωτοσύνθεση CAM συλλέγουν το φως του ήλιου κατά τη διάρκεια της ημέρας και καθορίζουν μόρια διοξειδίου του άνθρακα τη νύχτα.
Φωτοσύνθεση
Στη φωτοσύνθεση, τα φυτά και άλλες οργανικές ενώσεις χρησιμοποιούν την ενέργεια από το φως του ήλιου για να εξαγάγουν θρεπτικά συστατικά από τον αέρα και το νερό. Οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί διαθέτουν μια πράσινη ένωση γνωστή ως χλωροφύλλη που περιέχει τα ένζυμα ATP και NADPH. Με την ενέργεια που απορροφάται από το ηλιακό φως, οι φωτοσυνθετικές ενώσεις μετατρέπουν αυτά τα ένζυμα σε ADP και NADP +. Το φυτό αξιοποιεί την ενέργεια από τα μετατρεπόμενα ένζυμα για την εξαγωγή διοξειδίου του άνθρακα από τον αέρα και το νερό και παράγει μόρια σακχάρου όπως η γλυκόζη. Μέσω της φωτοσύνθεσης, τα φυτά εκκρίνουν απόβλητα μόρια συμπεριλαμβανομένου του οξυγόνου, το οποίο καθιστά τον αέρα αναπνεύσιμο για τα ζώα.
C3 Φωτοσύνθεση
Οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί που υποβάλλονται σε φωτοσύνθεση C3 ξεκινούν τη διαδικασία μετατροπής ενέργειας, γνωστός ως κύκλος Calvin, παράγοντας μια ένωση τριών-άνθρακα που ονομάζεται 3-φωσφογλυκερικό οξύ. Αυτός είναι ο λόγος για τον τίτλο "C3." Η φωτοσύνθεση C3 είναι μια διαδικασία ενός σταδίου που λαμβάνει χώρα στο εσωτερικό των οργανικών χλωροπλαστών, τα οποία δρουν ως κέντρα αποθήκευσης της ηλιακής ενέργειας. Το εργοστάσιο χρησιμοποιεί αυτήν την ενέργεια για να συνδυάσει ATP και NADPH σε μόρια ζάχαρης που έχουν παραγγελθεί. Περίπου το 85% των φυτών στη γη χρησιμοποιούν φωτοσύνθεση C3.
Γ4 Φωτοσύνθεση
Η φωτοσύνθεση C4 είναι μια διαδικασία δύο σταδίων που παράγει μια ενδιάμεση ένωση τεσσάρων άνθρακα. Η φωτοσυνθετική διαδικασία συμβαίνει στον χλωροπλάστη ενός κυττάρου μεσοφύλλης λεπτού τοιχώματος. Μόλις δημιουργηθεί, το εργοστάσιο αντλεί την ενδιάμεση ένωση σε ένα κελί θήκης παχιάς τοιχώματος, όπου χωρίζει την ένωση σε διοξείδιο του άνθρακα και μια ένωση τριών-άνθρακα. Το διοξείδιο του άνθρακα υποβάλλεται στη συνέχεια στον κύκλο Calvin, όπως στη φωτοσύνθεση του C3. Το πλεονέκτημα της φωτοσύνθεσης C4 είναι ότι παράγει υψηλότερη συγκέντρωση άνθρακα, καθιστώντας τους οργανισμούς C4 πιο έμπειρους στην επιβίωση σε βιότοπους με χαμηλό φως και νερό.
Φωτοσύνθεση CAM
Το CAM είναι συντομογραφία του μεταβολισμού οξέων κρουσουλκηνών. Σε αυτόν τον τύπο φωτοσύνθεσης, οι οργανισμοί απορροφούν την ηλιακή ενέργεια κατά τη διάρκεια της ημέρας και στη συνέχεια χρησιμοποιούν την ενέργεια για τη διόρθωση μορίων διοξειδίου του άνθρακα κατά τη διάρκεια της νύχτας. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, τα στομάματα του οργανισμού κλείνουν για να αντισταθούν στην αφυδάτωση, ενώ το διοξείδιο του άνθρακα από την προηγούμενη νύχτα περνά τον κύκλο Calvin. Η φωτοσύνθεση CAM επιτρέπει στα φυτά να επιβιώσουν σε ξηρά κλίματα και ως εκ τούτου είναι ο τύπος της φωτοσύνθεσης που χρησιμοποιείται από κάκτους και άλλα φυτά της ερήμου. Ωστόσο, τα φυτά που δεν ερημώνουν, όπως οι ανανάς και τα φυτά επιφύτη, όπως οι ορχιδέες, χρησιμοποιούν επίσης φωτοσύνθεση CAM.
