Όταν η συγκέντρωση CO2 σε κύτταρα ενός φυτού C3 είναι χαμηλή σε σύγκριση με το O2, ένα ένζυμο συνδυάζει το RUBP και όχι τι θα επηρεάσει αυτό στη φωτοσύνθεση;
Κατανόηση της φωτοσύνθεσης σε φυτά C3
* Βασικό ένζυμο:Rubisco: Το ένζυμο Rubisco είναι ζωτικής σημασίας για τον κύκλο Calvin, το τμήμα της φωτοσύνθεσης όπου το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) είναι σταθερό σε σάκχαρα.
* Ανταγωνιστικές αντιδράσεις: Το Rubisco μπορεί να δεσμεύεται τόσο στο CO2 όσο και στο οξυγόνο (O2).
* Φωτογραφική: Όταν ο Rubisco συνδέεται με το O2 αντί του CO2, συμβαίνει μια διαδικασία που ονομάζεται φωτοαναπνεισμός. Αυτό είναι σπατάλη, καθώς καταναλώνει ενέργεια και δεν παράγει ζάχαρη.
Τι συμβαίνει όταν το CO2 είναι χαμηλό
* Αυξημένη φωτοαγγελέα: Όταν τα επίπεδα CO2 είναι χαμηλά, η σχετική συγκέντρωση του Ο2 γίνεται υψηλότερη. Αυτό καθιστά πιο πιθανό ότι η Rubisco θα δεσμεύσει το O2, οδηγώντας σε αυξημένη φωτοαναπροσωπία.
* Μειωμένη φωτοσυνθετική απόδοση: Η φωτοαποκτόρηση ουσιαστικά "κλέβει" ενέργεια από τη φωτοσύνθεση, μειώνοντας τη συνολική αποτελεσματικότητα του φυτού στη μετατροπή του ηλιακού φωτός σε ζάχαρη.
Οι συνέπειες του χαμηλού CO2
* Μειωμένη παραγωγή ζάχαρης: Το εργοστάσιο παράγει λιγότερη ζάχαρη επειδή η περισσότερη ενέργεια εκτρέπεται στη φωτοαναπροσωπία.
* Μικρή ανάπτυξη: Η μειωμένη παραγωγή ζάχαρης σημαίνει βραδύτερους ρυθμούς ανάπτυξης για το εργοστάσιο.
* Ανταπόκριση στρες: Το φυτό μπορεί να παρουσιάζει σημάδια στρες, όπως φύλλα ή κιτρινωπό φύλλα.
Πώς τα φυτά C3 προσαρμόζονται
* κλείσιμο stomata: Τα φυτά C3 μπορούν να κλείσουν εν μέρει τα στοματάκια τους (πόροι στα φύλλα) για τη διατήρηση του νερού, αλλά αυτό επίσης μειώνει την πρόσληψη CO2, επιδεινώνοντας το ζήτημα.
* εξειδικευμένα κύτταρα: Ορισμένα φυτά C3 έχουν αναπτύξει εξειδικευμένα κύτταρα που βοηθούν στη συγκέντρωση του CO2 κοντά στο Rubisco, ελαχιστοποιώντας την φωτοαποκτόρηση.
Συνοπτικά, Όταν τα επίπεδα CO2 είναι χαμηλά σε σύγκριση με το O2 σε φυτικά κύτταρα C3, το Rubisco είναι πιο πιθανό να δεσμεύσει το O2, οδηγώντας σε αυξημένη φωτοαναπροσανατολισμό, μειωμένη φωτοσυνθετική αποτελεσματικότητα και αρνητικές επιδράσεις στην ανάπτυξη των φυτών.
