La maggior parte delle persone sa che le piante usano la fotosintesi per creare energia usando la luce solare. Tuttavia, il processo di fotosintesi varia tra le piante, a seconda delle loro condizioni di vita. Tre importanti tipi di fotosintesi sono la fotosintesi C3, C4 e CAM.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
La differenza chiave tra la fotosintesi C3, C4 e CAM è il modo in cui le piante estraggono l'anidride carbonica dalla luce solare, che dipende in gran parte dall'habitat della pianta. La fotosintesi C3 produce un composto a tre atomi di carbonio tramite il ciclo di Calvin mentre la fotosintesi C4 crea un composto intermedio a quattro atomi di carbonio che si divide in un composto a tre atomi di carbonio per il Calvin ciclo. Le piante che utilizzano la fotosintesi CAM raccolgono la luce solare durante il giorno e fissano le molecole di anidride carbonica di notte.
Fotosintesi
Nella fotosintesi, le piante e altri composti organici utilizzano l'energia della luce solare per estrarre i nutrienti dall'aria e dall'acqua. Gli organismi fotosintetici presentano un composto verde noto come clorofilla che contiene gli enzimi ATP e NADPH. Con l'energia assorbita dalla luce solare, i composti fotosintetici convertono questi enzimi in ADP e NADP+. La pianta sfrutta l'energia degli enzimi convertiti per estrarre l'anidride carbonica dall'aria e dall'acqua e produrre molecole di zucchero come il glucosio. Attraverso la fotosintesi, le piante espellono molecole di scarto tra cui l'ossigeno, che rende l'aria respirabile per gli animali.
Fotosintesi C3
Gli organismi fotosintetici che subiscono la fotosintesi C3 iniziano il processo di conversione dell'energia, noto come ciclo di Calvin, producendo un composto a tre atomi di carbonio chiamato acido 3-fosfoglicerico. Questo è il motivo del titolo "C3". La fotosintesi C3 è un processo a una fase che avviene all'interno degli organelli dei cloroplasti, che fungono da centri di stoccaggio per l'energia solare. La pianta usa quell'energia per combinare ATP e NADPH in molecole di zucchero ordinate. Circa l'85% delle piante sulla terra utilizza la fotosintesi C3.
Fotosintesi C4
La fotosintesi C4 è un processo in due fasi che produce un composto intermedio a quattro atomi di carbonio. Il processo fotosintetico avviene nel cloroplasto di una cellula del mesofillo a parete sottile. Una volta creata, la pianta pompa il composto intermedio in una cella a guaina a pareti spesse, dove divide il composto in anidride carbonica e un composto a tre atomi di carbonio. L'anidride carbonica subisce quindi il ciclo di Calvin, come nella fotosintesi C3. Il vantaggio della fotosintesi C4 è che produce una maggiore concentrazione di carbonio, rendendo gli organismi C4 più abili a sopravvivere in habitat con poca luce e acqua.
Fotosintesi CAM
CAM è l'abbreviazione di metabolismo dell'acido crassulaceo. In questo tipo di fotosintesi, gli organismi assorbono l'energia solare durante il giorno, quindi utilizzano l'energia per fissare le molecole di anidride carbonica durante la notte. Durante il giorno, gli stomi dell'organismo si chiudono per resistere alla disidratazione mentre l'anidride carbonica della notte precedente subisce il ciclo di Calvin. La fotosintesi CAM consente alle piante di sopravvivere in climi aridi ed è quindi il tipo di fotosintesi utilizzato dai cactus e da altre piante del deserto. Tuttavia, anche le piante non desertiche come gli ananas e le piante epifite come le orchidee utilizzano la fotosintesi CAM.