De meeste mensen weten dat planten fotosynthese gebruiken om energie te creëren met behulp van zonlicht. Het proces van fotosynthese varieert echter tussen planten, afhankelijk van hun leefomstandigheden. Drie belangrijke soorten fotosynthese zijn C3-, C4- en CAM-fotosynthese.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Het belangrijkste verschil tussen C3-, C4- en CAM-fotosynthese is de manier waarop planten koolstofdioxide uit zonlicht halen, wat grotendeels afhangt van de habitat van de plant. C3-fotosynthese produceert een verbinding met drie koolstofatomen via de Calvin-cyclus, terwijl C4-fotosynthese maakt een intermediaire vier-koolstofverbinding die zich splitst in een drie-koolstofverbinding voor de Calvin fiets. Planten die CAM-fotosynthese gebruiken, verzamelen overdag zonlicht en fixeren 's nachts koolstofdioxidemoleculen.
Fotosynthese
Bij fotosynthese gebruiken planten en andere organische verbindingen de energie uit zonlicht om voedingsstoffen uit lucht en water te halen. Fotosynthetische organismen hebben een groene verbinding die bekend staat als chlorofyl en die de enzymen ATP en NADPH bevat. Met de energie die wordt geabsorbeerd uit zonlicht, zetten fotosynthetische verbindingen deze enzymen om in ADP en NADP+. De plant maakt gebruik van de energie van de omgezette enzymen om kooldioxide uit lucht en water te halen en suikermoleculen zoals glucose te produceren. Door fotosynthese scheiden planten afvalmoleculen uit, waaronder zuurstof, waardoor de lucht ademend wordt voor dieren.
C3 Fotosynthese
Fotosynthetische organismen die C3-fotosynthese ondergaan, beginnen het proces van energieomzetting, bekend als de Calvin-cyclus, door een drie-koolstofverbinding te produceren die 3-fosfoglycerinezuur wordt genoemd. Dit is de reden voor de titel "C3." C3-fotosynthese is een eenfasig proces dat plaatsvindt in de chloroplast-organellen, die fungeren als opslagcentra voor zonlichtenergie. De plant gebruikt die energie om ATP en NADPH te combineren tot geordende suikermoleculen. Ongeveer 85 procent van de planten op aarde maakt gebruik van C3-fotosynthese.
C4 Fotosynthese
C4-fotosynthese is een proces in twee fasen dat een tussenverbinding met vier koolstofatomen produceert. Het fotosyntheseproces vindt plaats in de chloroplast van een dunwandige mesofylcel. Eenmaal gemaakt, pompt de plant de tussenverbinding in een dikwandige bundelmantelcel, waar het de verbinding splitst in koolstofdioxide en een verbinding met drie koolstofatomen. Het koolstofdioxide ondergaat vervolgens de Calvin-cyclus, zoals bij C3-fotosynthese. Het voordeel van C4-fotosynthese is dat het een hogere koolstofconcentratie produceert, waardoor C4-organismen beter kunnen overleven in habitats met weinig licht en water.
CAM Fotosynthese
CAM is een afkorting van crassulaceanzuurmetabolisme. Bij dit type fotosynthese absorberen organismen overdag zonlicht en gebruiken ze de energie om 's nachts koolstofdioxidemoleculen te fixeren. Overdag sluiten de huidmondjes van het organisme om uitdroging tegen te gaan, terwijl de kooldioxide van de vorige nacht de Calvin-cyclus ondergaat. CAM-fotosynthese stelt planten in staat om te overleven in droge klimaten en is daarom het type fotosynthese dat wordt gebruikt door cactussen en andere woestijnplanten. Niet-woestijnplanten zoals ananas en epifytplanten zoals orchideeën gebruiken echter ook CAM-fotosynthese.
