Tại sao lại được gọi là thực vật C4?

+ C3: Cố định cacbon C3 là một kiểu trao đổi chất để cố định cacbon trong quang hợp ở thực vật. Quá trình này chuyển hóa điôxít cacbon và ribuloza bisphotphat (RuBP, một đường chứa 5-cacbon) thành 3-photphoglyxerat thông qua phản ứng sau: 
6 CO2 + 6 RuBP → 12 3-photphoglyxerat 
Phản ứng này diễn ra ở mọi thực vật như là bước đầu tiên trong chu trình Calvin. Ở thực vật C4, điôxít cacbon được tạo ra từ malat và tham gia vào phản ứng này chứ không phải trực tiếp từ không khí. 

+ C4: Cố định cacbon C4 là một trong ba phương pháp, cùng với cố định cacbon C3 và quang hợp CAM, được thực vật trên đất liền sử dụng để “cố định” điôxít cacbon (liên kết các phân tử CO2 dạng khí thành các hợp chất hoà tan trong thực vật) để sản xuất đường thông qua quang hợp. Các loài thực vật sử dụng cơ chế cố định cacbon C4 được gọi chung là thực vật C4. 

+ (tham khảo thêm) CAM: Thực vật CAM hay quang hợp CAM với CAM là từ viết tắt của Crassulacean acid metabolism (trao đổi chất axít Crassulacea), là một kiểu cố định cacbon phức tạp trong một số thực vật quang hợp. CAM là cơ chế thông thường tìm thấy trong các thực vật sinh sống trong các điều kiện khô hạn, bao gồm các loài tìm thấy trong sa mạc (ví dụ, xương rồng hay dứa). Nó được đặt tên theo họ thực vật mà cơ chế này lần đầu tiên được phát hiện ra, là họ Cảnh thiên (Crassulaceae, bao gồm các loài thực vật mọng nước như cảnh thiên, thuốc bỏng v.v).

  • Tại sao lại được gọi là thực vật C4?

    huongtram

    2

    2021-08-11T15:22:08+00:00 11/08/2021 at 15:22

    Reply

    – Thực vật C4 được mang tên như vậy vì chúng mở đầu chu trình Calvin bằng phương thức cố định Cacbon khác giúp hình thành nên hợp chất có 4 Cacbon như là sản phẩm đầu tiên.

    – Tương tự như vậy, thực vật C3 có tên là C3 vì sản phẩm tạo ra của nó là một hợp chất 3 cacbon (G3P).

    -Có những loài thực vật có cơ chế thích nghi đặc biệt để có thể phát triển tốt trong điều kiện khí hậu khô cằn như sa mạc, savan, núi đá (thực vật ưa khô hay thực vật chịu hạn). Một trong những cơ chế này gọi là cơ chế chuyển hóa axit Crassulacean viết tắt là CAM (Crassulacean acid metabolism) hay còn gọi là thực vật CAM.

    Vương quốc thực vật đã phát triển các chiến lược khác nhau để tồn tại. Một số có thể nhìn thấy được, chẳng hạn như gai xương rồng, chẳng hạn như những chiếc lá đã biến đổi đã thay thế khả năng quang hợp bằng khả năng bảo vệ cơ thể của những cây này. Nhưng có những người khác không phải như vậy, chẳng hạn như cái gọi là Thực vật C4.

    Chúng là loài thực vật thường sống ở các vùng khô hạn hoặc bán khô hạn, vì vậy đã phát triển để giảm sự mất đi carbon dioxide (CO2) trong quá trình quang hợp, vì đây là một loại khí cần thiết trong quá trình biến đổi năng lượng của Mặt trời thành thức ăn cho cây trồng.

    Index

    • 1 Đặc điểm quang hợp của thực vật C4
    • 2 Khí hậu và thực vật C4
    • 3 Thực vật C4 có ưu điểm gì?
    • 4 Thực vật C4 là gì?

    Đặc điểm quang hợp của thực vật C4

    Tại sao lại được gọi là thực vật C4?

    Hình ảnh - Wikimedia / Ninghui Shi

    Để hiểu rõ hơn về thực vật C4, trước tiên chúng ta sẽ giải thích quá trình quang hợp mà chúng ta biết rõ nhất, chủ yếu là vì nó được học ở trường, C3. Là bao gồm sự hấp thụ năng lượng mặt trời và carbon dioxide thông qua lục lạp của tế bào được tìm thấy trong màu xanh lá cây hoặc các bộ phận quang hợp của thực vật, và nước từ rễ, để biến nó thành thức ăn thông qua một loạt các phản ứng hóa học.

    Các lục lạp chúng là bào quan tế bào chịu trách nhiệm quang hợp.

    Lúc đầu, năng lượng ánh sáng này chuyển thành năng lượng hóa học, là các phân tử NADPH (nicotine adenine dinucleotide phosphate) và ATP (adenosine triphosphate, chất đầu tiên lưu trữ nó. Nhưng sau đó, các phân tử này chúng tổng hợp cacbohydrat khi cacbon đioxit bị khử.

    Đăng ký kênh Youtube của chúng tôi

    Giai đoạn cuối của quá trình này là khi thực vật sử dụng năng lượng thu được trong ngày để cố định cacbon của khí cacbonic ở dạng glucoza. Đây là một phần của chu trình Calvin.

    Nhưng quá trình quang hợp ở thực vật C4 là khác nhau. Chúng có hai loại lục lạp. Một số nằm bên cạnh các mạch dẫn (chúng ta có thể nói rằng chúng tương đương với các mạch của động vật), và một số khác được tìm thấy trong các tế bào của nhu mô diệp lục ngoại vi, là những tế bào gần với rìa của lá hơn. Tế bào thứ hai còn được gọi là tế bào ưa nhiệt và là những tế bào có lục lạp sẽ cố định carbon dioxide với sự trợ giúp của phân tử PEPA (axit phosphoenolpyruvic) và enzyme phosphoenolpyruvate carboxylase.

    Từ những phân tử này, axit oxaloacetic sẽ được tạo ra, bao gồm 4 nguyên tử cacbon (đó là lý do tại sao chúng được gọi là thực vật C4). Sau đó chất này được chuyển hóa thành axit malic, và đó là khi nó đi đến lục lạp có chứa các tế bào bên trong của mạch dẫn thông qua các plasmodesmata (đây là những cấu trúc mà bức tường bao quanh nhân tế bào, tế bào chất, có). CO2 sẽ được giải phóng trong chúng, và chu trình Calvin có thể tiếp tục.

    Khí hậu và thực vật C4

    Những cây sống ở vùng khô nóng gặp khó khăn hơn nhiều so với những vùng còn lại để tránh thất thoát nước. Nhưng để sống bạn phải thở, và làm như vậy thì việc mất nước là điều không thể tránh khỏi. Do đó, khi nhiệt độ cao, các khí khổng (lỗ chân lông) của lá đóng lại, và làm như vậy oxy tạo ra trong quá trình quang hợp sẽ làm tăng nồng độ của nó.

    Trong các tình huống bình thường, khi lượng oxy và carbon dioxide cân bằng, enzyme chịu trách nhiệm cố định carbon (RuBisCO) có thể hoàn thành chức năng của nó mà không gặp vấn đề gì. Nhưng khi nồng độ CO2 thấp hơn nồng độ oxy, enzyme này xúc tác tạo khí sau này chứ không phải CO2., đó là những gì xảy ra ở thực vật C4.

    Đây là những điều rất đặc biệt, vì ngoài việc có hai loại lục lạp (xem phần trên), enzyme phosphoenolpyruvate carboxylase, một trong những enzyme tham gia vào quá trình cố định carbon, hỗ trợ nồng độ oxy cao.

    Thực vật C4 có ưu điểm gì?

    Có một số lợi thế quan trọng mà những loại cây này có:

    • Thông thường, phát triển nhanh hơn hơn thực vật C3.
    • Họ sử dụng carbon tốt hơn, hoặc để tạo ra nhiều rễ và / hoặc nhiều lá hơn.
    • Mất ít nước hơn trong quá trình quang hợp (theo Bài viết này, người ta ước tính rằng chúng mất 277 phân tử nước cho mỗi phân tử CO2, trong khi thực vật C3 mất 833 phân tử nước cho mỗi phân tử CO2 mà chúng cố định).
    • Tăng cường sản xuất glucose, là kết quả cuối cùng của quá trình quang hợp.
    • Chúng có thể sống trên cạn, nơi có ít nước.

    Vì tất cả những lý do này, chúng ngày càng trở nên thú vị hơn, đặc biệt là để phát triển ở vùng khí hậu khô hạn.

    Thực vật C4 là gì?

    Tại sao lại được gọi là thực vật C4?

    Có nhiều loài thực vật thực hiện quang hợp C4. Ví dụ, ngô, cỏ, rau dền, mía, lúa miến hoặc lúa mạch đen. Chúng là những loài có mô ít dày đặc hơn những mô có nguồn gốc từ khí hậu ôn đới, chẳng hạn như cây phong hoặc hoa trà.