Μήπως τα φυτά C4 παγιδεύουν CO2 σε 4 οξέα άνθρακα;
Γιατί τα φυτά C4 χρειάζονται αυτήν την προσαρμογή;
* Φωτογραφική: Σε ζεστά, ξηρά κλίματα, τα φυτά πρέπει να κλείσουν τα στοματάκια τους (μικροσκοπικοί πόροι στα φύλλα) για να αποτρέψουν την απώλεια νερού. Αυτό περιορίζει την πρόσληψη CO2, αλλά επιτρέπει επίσης στο οξυγόνο να δημιουργηθεί μέσα στο φυτό. Αυτό το οξυγόνο μπορεί στη συνέχεια να ανταγωνιστεί με το CO2 στη διαδικασία της φωτοσύνθεσης, οδηγώντας σε μια σπατάλη διαδικασία που ονομάζεται φωτοαναπνευσία.
* Λύση C4: Τα φυτά C4 έχουν εξελίξει έναν τρόπο να ξεπεράσουν αυτό το πρόβλημα. Χρησιμοποιούν ένα ειδικό ένζυμο που ονομάζεται PEP καρβοξυλάση για να συλλάβει CO2 στα κύτταρα μεσοφυλίας τους (το εξωτερικό στρώμα του φύλλου). Αυτό το ένζυμο έχει υψηλότερη συγγένεια για το CO2 από το Rubisco (το ένζυμο που χρησιμοποιείται στον κύκλο Calvin), έτσι ώστε να μπορεί να συλλάβει αποτελεσματικά το CO2 ακόμη και όταν τα επίπεδα είναι χαμηλά.
* Οξέα τεσσάρων άνθρακα: Το CO2 στη συνέχεια ενσωματώνεται σε ένα οξύ τεσσάρων άνθρακα που ονομάζεται μηλικό. Αυτό το μηλικό μεταφέρεται στα κύτταρα θήκης δέσμης (εσωτερική στρώση του φύλλου), όπου διασπώνται, απελευθερώνοντας το CO2.
* Κύκλος Calvin: Το CO2 που απελευθερώνεται από το μηλικό στη συνέχεια χρησιμοποιείται στον κύκλο Calvin, την κύρια διαδικασία φωτοσύνθεσης, για την παραγωγή σάκχαρων.
Συνοπτικά: Τα φυτά C4 χρησιμοποιούν έναν ειδικό μηχανισμό για να συγκεντρώσουν το CO2 στα κύτταρα θήκης δέσμης τους, επιτρέποντάς τους να εκτελούν φωτοσύνθεση πιο αποτελεσματικά σε ζεστές, ξηρές συνθήκες. Αυτός ο μηχανισμός περιλαμβάνει την παγίδευση του CO2 σε οξέα τεσσάρων άνθρακα.
