C4植物的特徵

植物王國製定了不同的生存策略。 有些是可見的，例如仙人掌刺，它們只不過是經過改良的葉子，用保護這些植物的身體的能力取代了光合作用的能力。 但也有一些並非如此，例如所謂的 C4植物.

它們是一般生活在乾旱或半乾旱地區的植物，所以 已經進化到減少光合作用過程中二氧化碳 (CO2) 的損失，因為這是在將太陽能轉化為植物食物的過程中必不可少的氣體。

C4植物的光合作用特性

為了更好的了解C4植物，我們先解釋一下我們最了解的光合作用，主要是因為它是學校學的，C3。 是 包括通過細胞的葉綠體吸收太陽能和二氧化碳 存在於植物的綠色或光合作用部分， 和來自根部的水，通過一系列化學反應將其轉化為食物。

起初，這種光能轉變為化學能，即分子 NADPH（菸鹼腺嘌呤二核苷酸磷酸）和 ATP（三磷酸腺苷，第一個儲存它。但後來，這些分子 隨著二氧化碳的減少，它們合成碳水化合物。

這個過程的最後階段是植物利用白天收集的能量從二氧化碳中以葡萄糖的形式固定碳。 這是卡爾文循環的一部分。

梨 C4植物的光合作用是不同的。 它們有兩種類型的葉綠體. 一些在傳導血管旁邊（我們可以說它們相當於動物的靜脈），而另一些則在外圍葉綠素薄壁組織的細胞中發現，這些細胞靠近葉子的邊緣。 後者也稱為嗜溫細胞，它們具有葉綠體，可在 PEPA（磷酸烯醇式丙酮酸）分子和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的幫助下固定二氧化碳。

從這些分子中， 生成草酰乙酸，由4個碳原子組成 （這就是為什麼它們被稱為 C4 植物）。 然後將其轉化為蘋果酸，即當它通過胞間連絲（這些是圍繞細胞核、細胞質的壁所具有的結構）傳遞到包含傳導血管內部細胞的葉綠體時。 在其中，將釋放二氧化碳，卡爾文循環可以繼續。

氣候和植物 C4

生活在炎熱乾燥地區的植物比其他植物更難避免水分流失。 但是為了生存，你必須呼吸，並且在呼吸的過程中不可避免地會失去水分。 因此，當溫度高時，葉子的氣孔（孔隙）會關閉，光合作用過程中產生的氧氣會增加其濃度。

在正常情況下，當氧氣和二氧化碳的量平衡時，負責固定碳的酶 (RuBisCO) 可以毫無問題地發揮其功能。 但 當 CO2 的濃度低於氧氣的濃度時，該酶催化後一種氣體而不是 CO2，這就是 C4 植物中發生的情況。

它們非常特殊，因為除了具有兩種類型的葉綠體（見上部分）之外，磷酸烯醇丙酮酸羧化酶（參與碳固定的酶之一）支持高濃度的氧氣。

C4植物的優點是什麼？

這些植物有幾個重要的優點：

• 一般情況下， 增長更快 比 C3 植物。
• 他們更好地利用碳，要么產生更多的根和/或更多的葉子。
• 少失水 在光合作用期間（根據 本文，據估計它們每固定一個 CO277 分子就會失去 2 個水分子，而 C3 植物每固定一個 CO833 就會失去 2 個水分子）。
• 促進葡萄糖的產生，這是光合作用的最終結果。
• 它們可以生活在沒有水的陸地上。

由於所有這些原因，它們變得越來越有趣，尤其是在乾燥氣候下生長。

什麼是C4植物？

進行C4光合作用的植物有很多。 例如， 玉米、草、莧菜、甘蔗、高粱或黑麥. 它們的組織密度低於來自溫帶氣候的組織，例如楓樹或山茶花。

因此，了解它們對於了解在水資源匱乏的地區種植什麼非常有用。