9.7: C4 Yolu ve CAM
Genel bakış
Bazı bitkiler, şeker kamışı ve mısır gibi, sıcak koşullarda büyümek, karbon düzeltmek için C4 yolu denilen alternatif bir süreç kullanın. Döngü, atmosferden gelen CO2 ile başlar ve burada fosfoenolpyruvate 'den (PEP) dört karbonlu bir molekül olan oksofoasetat üretmek için kullanılan mezofil hücrelerine girerken başlar. Oksaloasetat sonra malate dönüştürülür ve oksijen konsantrasyonu düşük olduğu kılıf hücreleri, paket taşınır. Orada, CO2 malate serbest bırakılır ve şekerdönüştürülür Calvin Döngüsü girer. CAM yolu da gün boyunca su tasarrufu gerekir kaktüsler gibi bitkilerde yapılır. CAM tesisleri CO2'yi gece yapraklara sokar ve ertesi güne kadar vakuollerde saklanan malate üretirler. Malate daha sonra vakuollerden serbest bırakılır ve Calvin Döngüsü'nde işlenir. C4 yolu farklı süreçleri yerel olarak ayırırken, CAM yolu onları kronolojik olarak ayırır.
C4 Yolu
Mısır ve şeker kamışı gibi bazı bitkiler, sıcak ve kuru ortamlarda su kaybını önlemeye yardımcı karbon düzeltmek için alternatif yollar gelişti. Böyle bir yöntem C4 yoludur. İlk adımda, CO2 mezofil hücrelerine girer, ve enzim fosfoenolpyruvate (PEP) karboksilaz 4-karbon bileşik okaloasetat oluşturmak için 3-karbon bileşik PEP ekler. Oksaloasetat daha sonra malate denilen organik bir aside dönüştürülür.
Daha sonra, malate oksijen konsantrasyonu düşük olduğu yaprak derin demet kılıf hücrelerine taşınır. Malate parçalanır, co2 molekülü serbest bırakarak daha sonra rubisco enziminin onu şekere dönüştürdüğü Calvin Döngüsü'ne girer. C4 yolu sıcak, kurak koşullarda bir avantaj sunar, çünkü bitkiler su tasarrufu için stomatalarını kapatırlar. Sonuç olarak, oksijen konsantrasyonu düşük tutabilir ve bu nedenle Co2'nin O2yerine rubisco'ya bağlanmasını tercih edebilirler. Oksijen konsantrasyonu daha yüksek olduğunda rubisco, fotosentezi durduracak ve enerji tüketecek olan CO2yerine O2'yi bağlar.
CAM Yolu
Kaktüsler ve ananas gibi diğer bitkiler, karbon düzeltmek için crassulacean asit metabolizması (CAM) yolu kullanın. CAM bitkileri öncelikle sıcak gün boyunca su kaybını önlemek için geceleri stomata açın. Gece CO2 mezofil hücreleri girer, burada pep ile oxaloacetate oluşturmak ve sonunda olgun. Malate daha sonra vakuollerden serbest bırakılıncaya ve Calvin Döngüsü'ne girene kadar vakuollerde saklanır. Fotosentezin ilk aşamaları ışığa bağımlı olduğu için gün boyunca devam ederken, Calvin döngüsünün ışıktan bağımsız reaksiyonları gece boyunca gerçekleşir. Bu şekilde CAM tesisleri günün farklı saatlerini kullanarak CO2 fiksasyonunu ve şeker sentezini ayırır.