Περιεχόμενο
Οι περισσότεροι άνθρωποι γνωρίζουν ότι τα φυτά χρησιμοποιούν τη φωτοσύνθεση για να δημιουργήσουν ενέργεια χρησιμοποιώντας το φως του ήλιου. Ωστόσο, η διαδικασία της φωτοσύνθεσης ποικίλλει μεταξύ των φυτών, ανάλογα με τις συνθήκες διαβίωσής τους. Τρεις σημαντικοί τύποι φωτοσύνθεσης είναι η φωτοσύνθεση C3, C4 και CAM.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Η βασική διαφορά μεταξύ της φωτοσύνθεσης C3, C4 και CAM είναι ο τρόπος με τον οποίο τα φυτά εκχυλίζουν το διοξείδιο του άνθρακα από το φως του ήλιου, το οποίο εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το βιότοπο των φυτών. Η φωτοσύνθεση C3 παράγει μια ένωση τριών ατόμων άνθρακα μέσω του κύκλου Calvin, ενώ η C4 φωτοσύνθεση δημιουργεί μία ενδιάμεση ένωση τεσσάρων ανθρακικών αλάτων η οποία χωρίζεται σε μία ένωση τριών ανθράκων για τον κύκλο Calvin. Τα φυτά που χρησιμοποιούν τη φωτοσύνθεση CAM συγκεντρώνουν το φως του ήλιου κατά τη διάρκεια της ημέρας και διορθώνουν τα μόρια του διοξειδίου του άνθρακα τη νύχτα.
Φωτοσύνθεση
Στη φωτοσύνθεση, τα φυτά και άλλες οργανικές ενώσεις χρησιμοποιούν την ενέργεια από το φως του ήλιου για να εκχυλίσουν τα θρεπτικά συστατικά από τον αέρα και το νερό. Οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί διαθέτουν μια πράσινη ένωση γνωστή ως χλωροφύλλη που περιέχει τα ένζυμα ATP και NADPH. Με την ενέργεια που απορροφάται από το ηλιακό φως, οι φωτοσυνθετικές ενώσεις μετατρέπουν αυτά τα ένζυμα σε ADP και NADP +. Το φυτό αξιοποιεί την ενέργεια από τα μετασχηματισμένα ένζυμα για να εκχυλίσει το διοξείδιο του άνθρακα από τον αέρα και το νερό και παράγει μόρια σακχάρων όπως η γλυκόζη. Μέσω της φωτοσύνθεσης, τα φυτά εκκρίνουν μόρια αποβλήτων, συμπεριλαμβανομένου του οξυγόνου, το οποίο καθιστά τον αέρα ευδιάκριτο για τα ζώα.
C3 Φωτοσύνθεση
Οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί που υποβάλλονται σε φωτοσύνθεση C3 ξεκινούν τη διαδικασία μετατροπής της ενέργειας, γνωστή ως κύκλος Calvin, παράγοντας μια ένωση τριών ατόμων άνθρακα που ονομάζεται 3-φωσφογλυκερικό οξύ. Αυτός είναι ο λόγος για τον τίτλο "C3". Η φωτοσύνθεση C3 είναι μια διαδικασία ενός σταδίου που λαμβάνει χώρα μέσα στα οργανικά σώματα χλωροπλάστης, τα οποία λειτουργούν ως κέντρα αποθήκευσης για την ενέργεια του ηλιακού φωτός. Το φυτό χρησιμοποιεί αυτή την ενέργεια για να συνδυάσει το ΑΤΡ και το NADPH σε μόρια σακχάρων. Περίπου το 85% των φυτών στη γη χρησιμοποιούν τη φωτοσύνθεση C3.
C4 Φωτοσύνθεση
Η C4 φωτοσύνθεση είναι μια διεργασία δύο σταδίων που παράγει μια ενδιάμεση ένωση τεσσάρων ανθράκων. Η φωτοσυνθετική διαδικασία συμβαίνει στον χλωροπλάστη ενός μεσοφυλλικού κυττάρου με λεπτά τοιχώματα. Μόλις δημιουργηθεί, η μονάδα αντλεί την ενδιάμεση ένωση σε κυψέλη με παχύ τοίχωμα, όπου διασπά την ένωση σε διοξείδιο του άνθρακα και ένωση τριών ανθράκων. Το διοξείδιο του άνθρακα στη συνέχεια υφίσταται τον κύκλο Calvin, όπως στην φωτοσύνθεση C3. Το πλεονέκτημα της φωτοσύνθεσης C4 είναι ότι παράγει υψηλότερη συγκέντρωση άνθρακα, καθιστώντας τους C4 οργανισμούς περισσότερο έμπειρους στην επιβίωση σε ενδιαιτήματα με χαμηλό φωτισμό και νερό.
CAM Φωτοσύνθεση
Η CAM είναι μια συντομογραφία του μεταβολισμού της κρακσουλλαϊκής οξύτητας. Σε αυτόν τον τύπο φωτοσύνθεσης, οι οργανισμοί απορροφούν ενέργεια ηλιακού φωτός κατά τη διάρκεια της ημέρας και στη συνέχεια χρησιμοποιούν την ενέργεια για να διορθώσουν μόρια διοξειδίου του άνθρακα κατά τη διάρκεια της νύχτας. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, οι οργανισμοί stomata κλείνουν για να αντισταθούν στην αφυδάτωση, ενώ το διοξείδιο του άνθρακα από την προηγούμενη νύχτα υφίσταται τον κύκλο Calvin. Η φωτοσύνθεση CAM επιτρέπει στα φυτά να επιβιώσουν σε ξηρά κλίματα και επομένως είναι ο τύπος φωτοσύνθεσης που χρησιμοποιείται από τους κάκτους και άλλα φυτά της ερήμου. Ωστόσο, φυτά που δεν είναι ερήμικα όπως οι ανανάδες και τα φυτά επιφύτων όπως οι ορχιδέες χρησιμοποιούν επίσης τη CAM φωτοσύνθεση.