Planteriket har utviklet forskjellige strategier for å overleve. Noen er synlige, for eksempel kaktusstokker, som ikke er annet enn modifiserte blader som har erstattet muligheten for fotosyntetisering med det å beskytte kroppen til disse plantene. Men det er andre som ikke er det, for eksempel den såkalte C4 planter.
De er planter som vanligvis lever i tørre eller halvtørre regioner, så har utviklet seg for å redusere tapet av karbondioksid (CO2) under fotosynteseSiden dette er en viktig gass under prosessen med å transformere solens energi til mat til planter.
Fotosynteseegenskaper til C4-planter
Bilde - Wikimedia / Ninghui Shi
For bedre å forstå C4-planter, skal vi først forklare fotosyntese som vi kjenner best, hovedsakelig fordi det er den som studeres på skolen, C3. Er består av absorpsjon av solenergi og karbondioksid gjennom kloroplastene i cellene finnes i de grønne eller fotosyntetiske delene av planter, og vann fra røttene, for å transformere det til mat gjennom en rekke kjemiske reaksjoner.
Til å begynne med endres denne lette energien til kjemisk energi, idet de er molekylene NADPH (nikotin adenin dinukleotid fosfat) og ATP (adenosintrifosfat, den første som lagrer det. Men senere, disse molekylene de syntetiserer karbohydrater ettersom karbondioksid reduseres.
Det siste trinnet i denne prosessen er når plantene bruker energien de har fått i løpet av dagen for å fiksere karbondioksydets karbon i form av glukose. Dette er en del av Calvin-syklusen.
Pero fotosyntese i C4-planter er annerledes. De har to typer kloroplaster. Noen er ved siden av de ledende karene (vi kan si at de tilsvarer venene til dyrene), og andre som finnes i cellene i det perifere klorofyllparenchymet, som er de som er nærmere kanten på bladene. Sistnevnte kalles også mesofile celler, og er de som har kloroplaster som vil fiksere karbondioksid ved hjelp av PEPA (phosphoenolpyruvic acid) -molekylet og enzymet phosphoenolpyruvat carboxylase.
Fra disse molekylene, oksaloeddiksyre vil bli generert, som består av 4 karbonatomer (det er derfor de er kjent som C4-planter). Dette blir deretter omdannet til eplesyre, og det er når det passerer til kloroplastene som inneholder de indre cellene i de ledende karene gjennom plasmodesmata (dette er strukturer som veggen som omgir cellekjernen, cytoplasmaet, har). I dem vil CO2 frigjøres, og Calvin-syklusen kan fortsette.
Klima og planter C4
Planter som lever i varme og tørre områder har mye vanskeligere enn resten for å unngå tap av vann. Men for å leve må du puste, og ved å gjøre det er det uunngåelig å miste vann. Derfor, når temperaturen er høy, stomata (porene) på bladene, og ved å gjøre det øker oksygenet som genereres under fotosyntese konsentrasjonen.
I normale situasjoner, når mengden oksygen og karbondioksid er balansert, kan enzymet som er ansvarlig for fiksering av karbon (RuBisCO) oppfylle sin funksjon uten problemer. Men når konsentrasjonen av CO2 er lavere enn oksygen, katalyserer dette enzymet sistnevnte gass og ikke CO2, som er hva som skjer i C4-planter.
Disse er veldig spesielle, for i tillegg til å ha to typer kloroplaster (se øvre del), støtter enzymet fosfoenolpyruvatkarboksylase, som er en av de som er involvert i karbonfiksering, høye konsentrasjoner av oksygen.
Hva er fordelene med C4-planter?
Det er flere viktige fordeler som disse plantene har:
- vanligvis vokse raskere enn C3-planter.
- De utnytter karbon bedre, enten for å produsere flere røtter og / eller flere blader.
- Mister mindre vann under fotosyntese (ifølge denne artikkelen, anslås det at de mister 277 vannmolekyler for hvert CO2-molekyl, mens C3-planter mister 833 vannmolekyler for hver av CO2 de fikser).
- Øk glukoseproduksjonen, som er sluttresultatet av fotosyntese.
- De kan bo på land der det er lite vann.
Av alle disse grunnene blir de mer og mer interessante, spesielt for dyrking i tørt klima.
Hva er C4-planter?
Det er mange planter som utfører C4 fotosyntese. For eksempel, mais, gress, amarant, sukkerrør, sorghum eller rug. De er de som har mindre tett vev enn de som stammer fra tempererte klimaer, som lønn eller kamelia.
Derfor kan det være veldig nyttig å vite hva man skal vokse i områder der det er liten vanntilgjengelighet.