C4 경로 :광합성에 대한보다 효율적인 방법
C4 경로는 옥수수, 사탕 수수 및 수수와 같은 식물에서 발견되는보다 일반적인 C3 광합성의 변화입니다. 이산화탄소 (CO2)를 포착하는보다 효율적인 방법입니다. 특히 식물이 광자 관계가 발생하기 쉬운 뜨겁고 건조한 환경에서. 다음은 작동 방식에 대한 고장입니다.
1. 초기 탄소 고정 :
* C3 식물과 같은 Rubisco를 사용하는 대신, C4 식물은 포스 포에놀 피루 베이트 카르 복실 라제 (PEP 카르 복실 라제)라는 효소를 사용합니다. CO2를 옥살로 아세테이트라는 4- 탄소 화합물에 고정시킨다 .
* 이것은 mesophyll 세포라는 특수 세포에서 발생합니다 .
2. 수송 및 데카르 복실화 :
* 옥살로 아세테이트는 malate 로 전환된다 번들 외피 셀이라는 다른 유형의 세포로 운송 .
* 번들 외피에서 말 레이트는 데카르 복실화되어 CO2 를 방출합니다. 및 피루 베이트 형성 .
3. 캘빈 사이클 :
* 방출 된 CO2는 캘빈 사이클 에 사용됩니다. C3 식물과 마찬가지로 설탕을 생산합니다.
*이주기는 중피 세포보다 CO2의 농도가 높은 묶음 시스 세포에서 발생합니다.
4. PEP의 재생 :
* 피루 베이트는 메세 필 세포로 다시 운송되어 ATP 및 NADPH를 사용하여 PEP로 다시 변환됩니다.
* 이것은 사이클을 완료합니다.
C4 경로의 이점 :
* 더 높은 CO2 농도 : C4 경로는 번들 외피 세포에서 CO2를 농축하여 광 감성을 최소화하고 광합성 효율을 증가시킨다.
* 감소 된 물 손실 : C4 식물은 기공을 더 자주 닫아 증산을 통해 물 손실을 줄일 수 있습니다.
* 질소의 효율적인 사용 : C4 식물은 C3 식물과 동일한 양의 바이오 매스를 생산하기 위해 질소가 적습니다.
* 더 큰 생산성 : C4 식물은 뜨겁고 건조한 환경에서 더 빠르게 자라며 더 많은 바이오 매스를 생산할 수 있습니다.
그러나 C4 경로에는 단점이 있습니다 :
* 에너지 비용 : 작동하려면 C3 경로보다 더 많은 에너지가 필요합니다.
* 복잡한 경로 : C4 경로는 더 복잡하고 추가적인 효소 및 세포 유형이 필요합니다.
요약하면, C4 경로는 뜨겁고 건조한 환경에서 CO2를 포착하는보다 효율적인 방법입니다. 생산성과 수자원 보존을 향상시킬 수있는 식물에 대한 소중한 적응입니다. 더 복잡하지만 특정 환경 조건 하에서 C3 경로에 대한 장점을 제공합니다.
