Hva er fordelen med C4 Foto?

Fotosyntesen er en prosess som bruker vann, karbondioksid (CO2) og solenergi til å syntetisere sukker. Den er utført av mange planter, alger og bakterier. I planter og alger, oppstår fotosyntese i spesielle deler av cellen kalt kloroplaster; ligger i bladene og stilkene. Mens de fleste planter utføre det som kalles C3 fotosyntese, planter som har tilpasset seg varme omgivelser utføre en modifisert form kjent som C4 fotosyntese.

C4 Fotosyntese

I denne type fotomiljø CO2 først innarbeidet i 4-karbonsyrer i celler kjent som mesophylls. Disse syrer kan transporteres til andre celler som kalles bunt kappe celler. I disse celler blir reaksjonen reverseres, CO2 frigjøres og deretter anvendt i det normale (C3) fotosyntetiske veien. Inkorporering av CO2 inn i tre-karbon-forbindelser blir katalysert av et enzym kjent som Rubisco.

Fordeler med C4 Fotosyntese

I varme og tørre miljøer C4 fotosyntese er mer effektiv enn C3 fotosyntese. Dette skyldes to grunner. Den første er at systemet ikke gjennomgår fotorespirasjon, en prosess som strider mot fotosyntese (se nedenfor). Den andre er at planter kan holde sine porer lukket lengre tidsperioder, for derved å unngå tap av vann.

fotorespirasjon

Dette er en prosess i hvilken, i stedet for å tilsette CO2 til den voksende sukker, Rubisco tilfører oksygen. I situasjoner der fotosyntesen foregår hurtig (ved høye temperaturer, høye nivåer av lys eller begge deler), er det så mye O2 tilgjengelig som denne reaksjonen blir et betydelig problem. C4-planter løse dette problemet ved å opprettholde en høy konsentrasjon av CO2 i den relevante delen av bladet (bunten skjede celler).

vann Loss

Planter utveksle gasser, CO2 og O2, med sine omgivelser gjennom porene kalles stomata. Når stomata er åpne CO2 kan diffundere inn for å bli brukt i fotosyntese og O2, kan et produkt fra fotosyntesen diffundere ut. Når imidlertid stomata er åpne anlegget mister også vann på grunn av transpirasjon, og dette problem er forbedret i varmt og tørt klima. Planter som utfører C4 fotosyntese kan beholde sine stomata stengt mer enn sine C3 ekvivalenter, fordi de er mer effektive i innlemmelse CO2. Dette reduserer deres vanntap.

ulemper

Selv C4 fotosyntese er en klar fordel i varmt og tørt klima, dette er ikke sant i kjølige og fuktige seg. Dette er fordi C4 fotosyntese er mer komplekst: det har flere trinn og krever et spesialisert anatomi. Av denne grunn, hvis ikke fotorespirasjon eller vanntapet er betydelige problemer, er C3 fotosyntese mer effektiv. Dette er grunnen til at de fleste av plantene utføre C3 fotosyntese.