C4 식물의 특성

식물 왕국은 생존을 위해 다양한 전략을 개발했습니다. 예를 들어 선인장 가시와 같은 일부는 광합성 능력을이 식물의 몸을 보호하는 능력으로 대체 한 변형 된 잎에 지나지 않습니다. 그러나 소위 말하는 것과 같이 그렇지 않은 다른 사람들이 있습니다. C4 식물.

그들은 일반적으로 건조하거나 반 건조 지역에 사는 식물이므로 광합성 과정에서 이산화탄소 (CO2)의 손실을 줄이기 위해 진화했습니다., 이것은 태양의 에너지를 식물을위한 음식으로 바꾸는 과정에서 필수적인 가스이기 때문입니다.

C4 식물의 광합성 특성

C4 식물을 더 잘 이해하기 위해 먼저 우리가 가장 잘 아는 광합성에 대해 설명하겠습니다. 주로 학교에서 공부 한 C3 식물이기 때문입니다. 이다 세포의 엽록체를 통한 태양 에너지와 이산화탄소의 흡수로 구성 식물의 녹색 또는 광합성 부분에서 발견되며 그리고 뿌리에서 나오는 물은 일련의 화학 반응을 통해 음식으로 전환됩니다.

처음에는이 빛 에너지가 화학 에너지로 바뀌어 NADPH (니코틴 아데닌 디 뉴클레오타이드 포스페이트) 분자와 ATP (아데노신 트리 포스페이트가 가장 먼저 저장됩니다. 이산화탄소가 감소함에 따라 탄수화물을 합성합니다.

이 과정의 마지막 단계는 식물이 낮 동안 얻은 에너지를 사용하여 이산화탄소의 탄소를 포도당 형태로 고정하는 것입니다. 이것은 캘빈주기의 일부입니다.

하지만 C4 식물의 광합성은 다릅니다. 두 종류의 엽록체가 있습니다. 일부는 전도 혈관 (동물 정맥과 동일하다고 말할 수 있음) 옆에 있고, 다른 일부는 잎 가장자리에 더 가까운 말초 엽록소 실질 세포에서 발견됩니다. 후자는 중온 성 세포라고도하며 PEPA (phosphoenolpyruvic acid) 분자와 효소 phosphoenolpyruvate carboxylase의 도움으로 이산화탄소를 고정하는 엽록체가있는 세포입니다.

이 분자들로부터 4 개의 탄소로 구성된 옥 살로 아세트산이 생성됩니다. (이것이 C4 식물로 알려진 이유입니다). 그런 다음 이것은 말산으로 변환되고, 그것은 플라 스모 데스 마타를 통해 전도 혈관의 내부 세포를 포함하는 엽록체로 전달 될 때입니다 (세포핵을 둘러싼 벽인 세포질이 갖는 구조입니다). 이산화탄소가 방출되고 캘빈 사이클이 계속 될 수 있습니다.

기후와 식물 C4

뜨겁고 건조한 지역에 사는 식물은 물 손실을 피하기 위해 나머지 식물보다 훨씬 더 어렵습니다. 그러나 살기 위해서는 숨을 쉬어야하며 그렇게함으로써 물을 잃는 것은 불가피합니다. 따라서 기온이 높으면 잎의 기공 (공극)이 닫히고 광합성 과정에서 생성되는 산소가 농도를 증가시킵니다.

정상적인 상황에서 산소와 이산화탄소의 양이 균형을 이루면 탄소 고정을 담당하는 효소 (RuBisCO)가 문제없이 그 기능을 수행 할 수 있습니다. 그러나 CO2 농도가 산소 농도보다 낮을 때이 효소는 CO2가 아닌 후자의 가스를 촉매합니다., 이것은 C4 공장에서 일어나는 일입니다.

두 가지 유형의 엽록체 (상단 참조) 외에도 탄소 고정에 관여하는 효소 중 하나 인 포스 포에 놀 피루 베이트 카르 복실 라 아제가 고농도의 산소를 지원하기 때문에 매우 특별합니다.

C4 식물의 장점은 무엇입니까?

이 식물에는 몇 가지 중요한 이점이 있습니다.

• 일반적으로 더 빨리 성장 C3 식물보다.
• 그들은 탄소를 더 잘 사용합니다, 더 많은 뿌리 및 / 또는 더 많은 잎을 생산합니다.
• 더 적은 물 손실 광합성 중 (에 따르면 이 문서는, 그들은 CO277 분자 당 2 개의 물 분자를 잃는 반면 C3 식물은 그들이 고정한 CO833 각각에 대해 2 개의 물 분자를 잃는 것으로 추정됩니다).
• 포도당 생산 촉진, 이것은 광합성의 최종 결과입니다.
• 그들은 물이 거의없는 땅에서 살 수 있습니다.

이러한 모든 이유로, 특히 건조한 기후에서 자라는 경우 점점 더 흥미로워지고 있습니다.

C4 식물은 무엇입니까?

C4 광합성을 수행하는 많은 식물이 있습니다. 예를 들면 옥수수, 풀, 아마란스, 사탕 수수, 수수 또는 호밀. 예를 들어 단풍 나무 나 동백 나무와 같은 온대 기후에서 비롯된 조직보다 밀도가 낮은 조직입니다.

따라서 물을 거의 사용할 수없는 지역에서 무엇을 재배해야하는지 아는 것이 매우 유용 할 수 있습니다.