Основні відмінності між фотосинтезом C3, C4 та CAM

Більшість людей знає, що рослини використовують фотосинтез для створення енергії за допомогою сонячного світла. Однак процес фотосинтезу різниться у рослин залежно від умов їх життя. Три важливі типи фотосинтезу - це фотосинтез C3, C4 та CAM.

TL; ДР (занадто довгий; Не читав)

Ключова відмінність між фотосинтезом С3, С4 та САМ полягає в тому, як рослини видобувають вуглекислий газ із сонячного світла, що значною мірою залежить від місця проживання рослини. Фотосинтез С3 утворює тривуглецеву сполуку через цикл Кальвіна, тоді як фотосинтез С4 утворює проміжну сполуку з чотирма вуглеводами, яка розпадається на тривуглецеву сполуку для кальвіну циклу. Рослини, які використовують фотосинтез САМ, вдень збирають сонячне світло і вночі фіксують молекули вуглекислого газу.

При фотосинтезі рослини та інші органічні сполуки використовують енергію сонячного світла для вилучення поживних речовин із повітря та води. Фотосинтетичні організми мають зелену сполуку, відому як хлорофіл, яка містить ферменти АТФ і НАДФН. За допомогою енергії, поглиненої сонячним світлом, фотосинтетичні сполуки перетворюють ці ферменти в ADP і NADP +. Рослина використовує енергію перетворених ферментів для вилучення вуглекислого газу з повітря та води та отримання молекул цукру, таких як глюкоза. Завдяки фотосинтезу рослини виділяють молекули відходів, включаючи кисень, що робить повітря дихаючим для тварин.

Фотосинтетичні організми, які піддаються фотосинтезу С3, починають процес перетворення енергії, відомий як цикл Кальвіна, виробляючи тривуглецеву сполуку, звану 3-фосфогліцериновою кислотою. Це причина для заголовка "С3". Фотосинтез С3 - це одноетапний процес, який відбувається всередині органел хлоропласту, які діють як центри зберігання енергії сонячного світла. Рослина використовує цю енергію для поєднання АТФ і НАДФН у впорядковані молекули цукру. Приблизно 85 відсотків рослин на землі використовують фотосинтез С3.

Фотосинтез С4 - це двоступеневий процес, при якому утворюється чотиривуглецева проміжна сполука. Процес фотосинтезу відбувається в хлоропласті тонкостінної клітини мезофілу. Після створення рослина перекачує проміжне з'єднання в клітину оболонки з товстостінним пучком, де воно розщеплює з'єднання на діоксид вуглецю та тривуглецеву сполуку. Потім вуглекислий газ проходить цикл Кальвіна, як при фотосинтезі С3. Перевага фотосинтезу С4 полягає в тому, що він виробляє більш високу концентрацію вуглецю, що робить організми С4 більш досвідченими у виживанні в місцях проживання з низьким освітленням і водою.

CAM - це абревіатура метаболізму крассуляцевої кислоти. При цьому типі фотосинтезу організми поглинають енергію сонячного світла вдень, а потім використовують енергію для фіксації молекул вуглекислого газу протягом ночі. Протягом дня продихи організму закриваються, щоб протистояти зневодненню, тоді як вуглекислий газ попередньої ночі проходить цикл Кальвіна. Фотосинтез CAM дозволяє рослинам виживати в посушливих кліматичних зонах, і тому це тип фотосинтезу, який використовують кактуси та інші пустельні рослини. Однак непустельні рослини, такі як ананаси та рослини епіфітів, такі як орхідеї, також використовують фотосинтез САМ.