Lielākā daļa cilvēku zina, ka augi izmanto fotosintēzi, lai radītu enerģiju, izmantojot saules gaismu. Tomēr fotosintēzes process augos atšķiras atkarībā no to dzīves apstākļiem. Trīs svarīgi fotosintēzes veidi ir C3, C4 un CAM fotosintēze.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Galvenā atšķirība starp C3, C4 un CAM fotosintēzi ir veids, kā augi no saules gaismas iegūst oglekļa dioksīdu, kas lielā mērā ir atkarīgs no auga dzīvotnes. C3 fotosintēze Kalvina cikla laikā rada trīs oglekļa savienojumu, savukārt C4 fotosintēze ražo starpposma četru oglekļa savienojumu, kas sadalās trīs oglekļa savienojumā Calvin cikls. Augi, kas izmanto CAM fotosintēzi, dienas laikā savāc saules gaismu un naktī fiksē oglekļa dioksīda molekulas.
Fotosintēze
Fotosintēzē augi un citi organiskie savienojumi izmanto saules gaismas enerģiju, lai iegūtu barības vielas no gaisa un ūdens. Fotosintētiskajiem organismiem ir zaļš savienojums, kas pazīstams kā hlorofils, kas satur fermentus ATP un NADPH. Ar saules gaismas absorbēto enerģiju fotosintētiskie savienojumi pārvērš šos enzīmus par ADP un NADP +. Augs izmanto pārveidoto enzīmu enerģiju, lai no gaisa un ūdens iegūtu oglekļa dioksīdu un ražotu cukura molekulas, piemēram, glikozi. Izmantojot fotosintēzi, augi izdala atkritumu molekulas, ieskaitot skābekli, kas padara gaisu dzīvniekiem elpojošu.
C3 fotosintēze
Fotosintētiskie organismi, kas iziet C3 fotosintēzi, sāk enerģijas pārveidošanas procesu, kas pazīstams kā Kalvina cikls, ražojot trīs oglekļa savienojumu, ko sauc par 3-fosfoglicerīnskābi. Tas ir iemesls nosaukumam "C3". C3 fotosintēze ir vienpakāpes process, kas notiek hloroplastu organellu iekšpusē, kas darbojas kā saules enerģijas uzglabāšanas centri. Augs izmanto šo enerģiju, lai ATP un NADPH apvienotu sakārtotās cukura molekulās. Aptuveni 85 procenti augu uz zemes izmanto C3 fotosintēzi.
C4 fotosintēze
C4 fotosintēze ir divpakāpju process, kas ražo četru oglekļa starpposma savienojumu. Fotosintēzes process notiek plānsienu mezofila šūnas hloroplastā. Kad augs ir izveidots, starpsavienojums tiek iesūknēts biezu sienu saišķa apvalka šūnā, kur tas savienojumu sadala oglekļa dioksīdā un trīs oglekļa savienojumā. Oglekļa dioksīds pēc tam iziet Kalvina ciklu, tāpat kā C3 fotosintēzē. C4 fotosintēzes priekšrocība ir tā, ka tā rada lielāku oglekļa koncentrāciju, padarot C4 organismus prasmīgākus izdzīvot dzīvotnēs ar zemu apgaismojumu un ūdeni.
CAM fotosintēze
CAM ir vēžveidīgo skābes metabolisma saīsinājums. Šāda veida fotosintēzē organismi dienas laikā absorbē saules enerģiju, pēc tam enerģiju izmanto, lai nakts laikā fiksētu oglekļa dioksīda molekulas. Dienas laikā organisma stomāti tuvojas, lai izturētu dehidratāciju, savukārt iepriekšējās nakts oglekļa dioksīds piedzīvo Kalvina ciklu. CAM fotosintēze ļauj augiem izdzīvot sausā klimatā, un tāpēc šo fotosintēzes veidu izmanto kaktusi un citi tuksneša augi. Tomēr tuksneša augi, piemēram, ananāsi un epifītu augi, piemēram, orhidejas, izmanto arī CAM fotosintēzi.
