주요 차이 - C3 대 C4 사이클
c3 및 c4 사이클은 광합성의 어두운 반응으로 발생하는 두 가지 유형의 순환 반응입니다. 광합성은 에너지 원으로 햇빛을 사용하여 무기 분자, 이산화탄소 및 물에서 포도당, 단순한 유기 분자의 생산입니다. 광합성 동안, 빛 반응에 이어 어두운 반응이 뒤 따른다. C3 사이클은 캘빈 사이클 라고도합니다 C4 사이클은 해치 슬랙 사이클 이라고합니다 . 주요 차이 C3과 C4 사이클 사이에는 이들 반응에 의해 생성 된 최초의 안정한 화합물이; C3주기에서 생산 된 최초의 안정적인 화합물은 3- 포스 포 글리 신경산 (PGA)이라는 3 개의 탄소 화합물입니다. 반면 C4 사이클에서 생산 된 최초의 안정적인 화합물은 옥 살로 아세트산 (OAA)이라는 4 개의 탄소 화합물입니다.
이 기사는
를 탐구합니다 1. C3 사이클
- 특성, 프로세스, 기능
2. C4 사이클
- 특성, 프로세스, 기능
3. C3과 C4 사이클의 차이점은 무엇입니까
c3 사이클
c3주기는 광합성의 어두운 반응에서 발생할 수있는 두 가지 반응 경로 중 하나입니다. 그것은 모든 식물에서 발생합니다. C3주기에서 3 단계가 관찰됩니다. 첫 번째 단계 동안, 이산화탄소는 리볼 로스 1,5- 비스 포스페이트에 고정되어 불안정한 6 개의 탄소 화합물을 형성 한 다음, 3 개의 탄소 화합물, 3- 포스 포 글라이 레이트로 가수 분해된다. 이산화탄소 고정은 엽록체의 thylakoid 막의 간질 표면에서 발견되는 효소 인 Rubisco에 의해 촉매된다. 이산화탄소의 고정은 C3 사이클의 속도 제한 단계이다. 효소의 촉매 불완전으로 인해, Rubisco, 효소는 광으로 불리는 과정에 의해 분자 산소와 반응한다. 단일 이산화탄소 고정 당 C3 사이클의 첫 번째 단계에 의해 3- 포스 포 글라이 레이트의 2 개의 분자가 형성된다. 두 번째 단계 동안, 3- 포스 포 글라이 레트의 하나의 분자가 감소하여, 과당 6- 포스페이트, 포도당 6- 포스페이트 및 포도당 1- 포스페이트의 세 가지 유형의 헥소스 포스페이트를 형성합니다. 나머지 3- 포스 포 글라이 레트 레이트는 재활용되어 리볼 로스 1, 5-Bisphosphate를 형성한다. C3 사이클은 도 1에 도시되어있다 .
그림 1 :C3 사이클
c4 사이클
c4주기는 광합성의 어두운 반응에서 발생하는 다른 반응 경로입니다. 설탕 지팡이, 옥수수 및 게와 같은 뜨겁고 건조한 환경에서 자라는 식물은 광합성 동안 C4 경로를 사용합니다. 건조하고 뜨거운 조건에서 수분의 과도한 손실을 줄이기 위해이 식물에서 대부분의 하루 종일 가스 교환 된 기공 구멍은 대부분의 하루를 가깝게 유지합니다. 따라서, 식물 잎 내부의 이산화탄소 농도는 또한 C3 사이클의 진행에 의해 감소된다. 이산화탄소 농도가 낮을 때, 광자는 향상되어 광합성의 효율을 감소시킨다. 건조 및 뜨거운 조건 동안 광합성의 효율을 높이기 위해 C4 식물은 C4 사이클을 수행합니다.
두 가지 유형의 세포가 C4 사이클에 관여합니다 :mesophyll 셀과 묶음 시스 셀. 잎의 혈관 조직은 번들 외피 세포로 둘러싸여 있습니다. C4 식물의 잎의 구조는 크란츠 해부학에 의해 설명된다. 포스 포에놀 피루 베이트는 메스 필로 엘 세포에서 이산화탄소와 반응하여 4 개의 탄소 화합물 인 옥 살로 아세테이트를 형성한다. 반응은 산소에 둔감 한 포스 포에놀 피루 베이트 카르 복실 라제 효소에 의해 촉매된다. 옥 살로 아세테이트는 말 레이트로 감소시키고, 이는 묶음 시스 세포로 옮겨진다. 번들 피복 세포에서, 이산화탄소를 제거하여 C3 사이클에 들어가서 말 레이트는 데 카르 복 실화된다. C4 사이클은도 2 에 도시되어있다 .
그림 2 :C4 사이클
C3와 C4 사이클의 차이
첫 번째 안정적인 화합물
c3 사이클 : C3주기에서 생성 된 최초의 안정적인 화합물은 3- 포스 포 글리코산이라는 3- 탄소 화합물입니다.
c4 사이클 : C4 사이클에서 생산 된 최초의 안정적인 화합물은 옥 살로 아세트산이라는 4 개의 탄소 화합물입니다.
첫 번째 관찰
C3 사이클 : C3주기는 Melvin Calvin에 의해 처음 관찰되었습니다.
C4 사이클 : C4 사이클은 Hatch and Slack에 의해 처음 관찰되었습니다.
대체 이름
C3 사이클 : C3 사이클을 캘빈 사이클이라고합니다.
C4 사이클 : C4 사이클을 해치 슬랙 사이클이라고합니다.
존재
C3 사이클 : C3주기는 모든 식물에서 발견됩니다.
C4 사이클 : C4주기는 수수 및 옥수수와 같은 C4 식물에서만 발견됩니다.
1 차 이산화탄소 수용체
C3 사이클 : 1 차 이산화탄소 수용체는 5 개의 탄소 화합물, 리벌 로스 바이 포스페이트 (RUBP)입니다.
C4 사이클 : 1 차 이산화탄소 수용체는 3 개의 탄소 화합물 인 포스 포에놀 피루브산 (PEP)입니다.
카르 복실 라제 효소
C3 사이클 : 카르 복실 라제 효소는 C3 식물에서 루비 스코입니다.
C4 사이클 : 카르 복실 라제 효소는 펩 카르 복실 라제 및 루비 스코입니다.
탄소 고정
C3 사이클 : 단일 탄소 고정은 C3 사이클에서 발생합니다.
C4 사이클 : 이중 탄소 고정은 C4 사이클에서 발생합니다.
탄소 고정 효율
C3 사이클 : C3주기에서는 탄소 고정이 덜 효율적이고 느립니다.
C4 사이클 : C4주기에서 탄소 고정은 더 효율적이고 빠릅니다.
탄소 고정의 요구 사항C3 사이클 : 단일 탄소 분자의 고정에는 3 개의 ATP와 2 NADH가 필요합니다.
C4 사이클 : 단일 탄소 고정의 고정에는 5 개의 ATP와 3 NADH가 필요합니다.
엽록체의 유형
C3 사이클 : 과립 엽록체는 C3주기에 관여합니다.
C4 사이클 : 과립 및 농업 엽록체는 C4주기에 관여합니다.
잎의 크란 즈 해부학
C3 사이클 : 크란츠 해부학은 C3 식물의 잎에 없다.
C4 사이클 : 크란츠 해부학은 C4 식물의 잎에 존재합니다.
세포
C3 사이클 : C3 사이클은 mesophyll 세포에 의해 수행됩니다.
C4 사이클 : C4 사이클
최적 온도
C3 사이클 : C3 사이클의 최적 온도는 섭씨 20-25도입니다.
C4 사이클 : C4 사이클의 최적 온도는 섭씨 30-45도입니다.
매우 저 이산화탄소 농도에서
C3 사이클 : C3 사이클은 매우 저렴한 이산화탄소 농도에서 진행할 수 없습니다.
C4 사이클 : C4 사이클
산소의 효과
C3 사이클 : C3 사이클은 산소에 의해 억제됩니다.
C4 사이클 : C4 사이클에서는 C4 사이클의 억제가 관찰되지 않습니다.
햇빛
C3 사이클 : C3 사이클은 햇빛으로 포화 될 수 있습니다.
C4 사이클 : C4 사이클은 햇빛으로 포화되지 않습니다.
광도
C3 사이클 : C3주기에서 상당한 양의 광으로 관찰됩니다.
C4 사이클 : 무시할만한 양의 광주 엽이 C4 사이클에서 관찰됩니다.
결론
c3 및 c4 사이클은 광합성 중에 발생하는 두 가지 유형의 어두운 반응입니다. C3주기는 섭씨 20-25도에서 모든 식물에서 발생하는 반면, C4주기는 섭씨 30-45 도의 C4 식물에서만 발생합니다. C3주기 동안, 단일 탄소 고정 사건이 관찰되는 반면, C4주기 동안, 2 개의 탄소 고정 사건이 관찰된다. 광 임원은 C3주기 동안 발생하지만 C4주기 동안 무시할만한 양의 광도가 발생합니다. C4 사이클의 효율과 비교할 때 C3 사이클의 효율은 낮다. C3과 C4 사이클의 주요 차이점은 각 사이클에서 생성 된 첫 번째 안정적인 화합물에서 탄소의 수입니다.
참조 :
1. Berg, Jeremy M.“캘빈주기는 이산화탄소와 물의 6 진수를 합성합니다.” 생화학. 5 판. 미국 국립 의학 도서관, 1970 년 1 월 1 일. 웹. 2017 년 4 월 16 일.
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