Perbezaan antara tumbuhan C3 dan C4

The Perbezaan utama Antara tumbuhan C3 dan C4 ialah Tumbuhan C3 membentuk sebatian tiga karbon sebagai produk stabil pertama reaksi gelap manakala tumbuhan C4 membentuk sebatian empat karbon sebagai produk stabil pertama reaksi gelap.

Photosynthesis adalah proses yang didorong oleh cahaya yang menukarkan karbon dioksida dan air menjadi gula kaya tenaga dalam tumbuhan, alga dan sianobakteria. Semasa reaksi cahaya fotosintesis, fotolisis molekul air berlaku. Hasil daripada fotolisis air, oksigen membebaskan sebagai hasil sampingan. Selepas tindak balas cahaya, tindak balas gelap bermula dan ia mensintesis karbohidrat dengan menetapkan karbon dioksida. Walau bagaimanapun, oksigen yang dihasilkan dari tindak balas cahaya boleh mengikat dengan enzim utama tindak balas gelap ia. Photorespiration adalah proses yang membuang tenaga dan mengurangkan sintesis karbohidrat. Oleh itu, untuk mengelakkan photorespiration, terdapat tiga cara yang berbeza bahawa reaksi gelap berlaku di tumbuh -tumbuhan untuk menghalang mesyuarat oksigen dengan rubisco. Oleh itu, bergantung kepada cara reaksi gelap berlaku, terdapat 3 jenis tumbuhan; iaitu, tumbuhan C3, tumbuhan C4, dan loji cam.

Kandungan

1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apakah tanaman C3
3. Apakah tanaman C4
4. Persamaan antara tumbuhan C3 dan C4
5. Perbandingan sampingan - tumbuhan C3 vs C4 dalam bentuk jadual
6. Ringkasan

Apakah tanaman C3?

Kira -kira 95% daripada tumbuhan di bumi adalah tumbuhan C3. Seperti namanya, mereka menjalankan mekanisme fotosintesis C3 iaitu Calvin Cycle. Fotosintesis c3 dianggap telah timbul hampir 3.5 bilion tahun yang lalu. Tumbuh -tumbuhan ini kebanyakannya berkayu dan tumbuh -tumbuhan daun bulat. Di dalam tumbuhan ini, penetapan karbon berlaku di sel mesofil yang berada di bawah epidermis.

Karbon dioksida memasuki atmosfera ke sel mesofil melalui stomata. Kemudian reaksi gelap bermula. Reaksi pertama ialah penetapan karbon dioksida dengan ribulosa bisphosphate menjadi fosfogliserat yang merupakan sebatian tiga karbon. Malah, ia adalah produk stabil pertama dari tanaman C3. Karboksilase bisphosphate ribulosa (Rubisco) adalah enzim yang memangkinkan tindak balas karboksilasi ini di tumbuh -tumbuhan. Begitu juga, kitaran Calvin berlaku secara kitaran semasa menghasilkan karbohidrat.

Rajah 01: tumbuhan C3

Berbanding dengan tumbuhan C4, tumbuhan C3 tidak cekap mengenai mekanisme fotosintesis mereka. Kerana berlakunya fotorespirasi di tumbuhan C3. Photorespiration berlaku kerana aktiviti oksigen enzim Rubisco. Pengoksidaan Rubisco berfungsi ke arah yang bertentangan dengan karboksilasi, dengan berkesan membatalkan fotosintesis dengan membuang sejumlah besar karbon yang asalnya ditetapkan oleh kitaran Calvin dengan perbelanjaan yang besar, dan mengakibatkan kehilangan karbon dioksida dari sel -sel yang menetapkan karbon dioksida. Begitu juga, interaksi dengan oksigen dan karbon dioksida berlaku di tapak yang sama di Rubisco. Reaksi bersaing ini biasanya dijalankan pada nisbah 3: 1 (karbon: oksigen). Oleh itu, jelas bahawa photorespiration adalah proses yang dirangsang cahaya yang menggunakan oksigen dan berkembang karbon dioksida.

Apakah tanaman C4?

Tumbuhan C4 terdapat di kawasan kering dan tinggi suhu. Kira -kira 1% spesies tumbuhan mempunyai biokimia C4. Beberapa contoh tumbuhan C4 adalah jagung dan tebu. Seperti namanya, tumbuhan ini menjalankan mekanisme fotosintesis C4. C4 Photosynthesis dianggap telah timbul hampir 12 juta tahun yang lalu; lama selepas evolusi mekanisme C3. Tumbuhan C4 mungkin lebih baik disesuaikan sekarang, kerana paras karbon dioksida semasa jauh lebih rendah daripada 100 juta tahun yang lalu.

Tumbuhan C4 jauh lebih cekap dalam menangkap karbon dioksida.  Selain itu, fotosintesis C4 terdapat di spesies Monocot dan Dicot. Berbeza dengan tumbuhan C3, produk stabil pertama yang dibentuk semasa fotosintesis adalah asid oxaloacetic, yang merupakan sebatian empat karbon. Paling penting, daun tumbuhan ini menunjukkan jenis anatomi khas yang disebut "Anatomi Kranz". Terdapat bulatan sel -sel sarung berkas dengan kloroplas di sekitar berkas vaskular dengan mana tumbuhan C4 dapat dikenalpasti.

Rajah 02: tumbuhan C4

Di laluan ini, penetapan karbon dioksida berlaku dua kali. Dalam sitoplasma sel mesofil, CO₂ Pembetulan pertama dengan phosphoenolpyruvate (PEP), yang bertindak sebagai penerima utama. Tindak balasnya dipangkin oleh enzim pep carboxylase. Kemudian pep berubah menjadi malate dan kemudian ke dalam pyruvate membebaskan co₂. Dan, co ini₂ Sekali lagi membetulkan untuk kali kedua dengan ribulosa bisphosphate, untuk membentuk 2 fosfogliserasi untuk menjalankan kitaran Calvin.

Apakah persamaan antara tumbuhan C3 dan C4?

• Kedua -dua tumbuhan C3 dan C4 memperbaiki karbon dioksida dan menghasilkan karbohidrat.
• Mereka melakukan reaksi gelap.
• Juga, kedua -dua jenis tumbuhan menjalankan reaksi cahaya yang sama.
• Tambahan pula, mereka mempunyai kloroplas untuk menjalankan fotosintesis.
• Persamaan fotosintesis mereka serupa.
• Selain itu, RUBP melibatkan reaksi gelap kedua -dua jenis tumbuhan.
• Kedua -dua tumbuhan menghasilkan fosfogliserasi.

Apakah perbezaan antara tumbuhan C3 dan C4?

Tumbuhan C3 menghasilkan asid fosfoglikerik sebagai produk stabil pertama reaksi gelap. Ia adalah sebatian tiga karbon. Sebaliknya, tumbuhan C4 menghasilkan asid oksalo-asetik sebagai produk stabil pertama reaksi gelap. Ia adalah sebatian empat karbon. Oleh itu, ini adalah perbezaan utama antara tumbuhan C3 dan C4.

Tambahan pula, kecekapan fotosintesis tumbuhan C3 kurang daripada kecekapan fotosintesis tanaman C4. Ia disebabkan oleh fotorespirasi yang dilihat di tumbuhan C3 yang boleh diabaikan di tumbuhan C4. Oleh itu, ia adalah satu lagi perbezaan antara tumbuhan C3 dan C4. Apabila mempertimbangkan perbezaan struktur, tumbuhan C3 tidak mempunyai dua jenis kloroplas dan anatomi kranz pada daun. Sebaliknya, tumbuhan C4 mempunyai dua jenis kloroplas, dan mereka menunjukkan anatomi Kranz pada daun. Oleh itu, ia juga perbezaan antara tumbuhan C3 dan C4.

Selain itu, perbezaan selanjutnya antara tumbuhan C3 dan C4 adalah bahawa tumbuhan C3 membetulkan karbon dioksida hanya sekali manakala tumbuhan C4 memperbaiki karbon dioksida dua kali. Oleh kerana fakta ini, asimilasi C kurang dalam tumbuhan C3 manakala asimilasi C tinggi di tumbuhan C4. Bukan itu sahaja, tumbuhan C4 boleh menjalankan fotosintesis apabila stomata ditutup dan di bawah kepekatan cahaya yang sangat tinggi dan co rendah₂ Konsentrasi. Walau bagaimanapun, tumbuhan C3 tidak dapat menjalankan fotosintesis apabila stomata ditutup dan di bawah kepekatan cahaya yang sangat tinggi dan CO rendah₂ Konsentrasi. Oleh itu, ini juga merupakan perbezaan yang signifikan antara tumbuhan C3 dan C4. Tambahan pula, tumbuhan C3 dan tumbuhan C4 berbeza dari penerima karbon dioksida pertama. Rubp adalah CO₂ Penerima dalam tumbuhan C3 manakala PEP adalah CO pertama₂ Penerima di kilang C4.

Ringkasan -Tumbuhan C3 vs C4

C3 dan C4 adalah dua jenis tumbuhan. Tumbuhan C3 sangat biasa manakala tumbuhan C4 sangat jarang berlaku. Perbezaan utama antara tumbuhan C3 dan C4 bergantung pada produk karbon pertama yang mereka hasilkan semasa reaksi gelap. Tumbuhan C3 menjalankan kitaran Calvin dan menghasilkan sebatian tiga karbon sebagai produk stabil pertama manakala tumbuhan C4 menjalankan mekanisme C4 dan menghasilkan empat sebatian karbon sebagai produk stabil pertama. Tambahan pula, tumbuhan C3 menunjukkan kecekapan fotosintesis yang kurang manakala tumbuhan C4 menunjukkan kecekapan fotosintesis yang tinggi. Selain itu, tumbuhan C3 tidak mempunyai anatomi Kranz di daun, dan juga mereka tidak mempunyai dua jenis kloroplas. Sebaliknya, tumbuhan C4 mempunyai anatomi Kranz di daun mereka, dan juga mereka mempunyai dua jenis kloroplas. Oleh itu, ini adalah ringkasan tumbuhan C3 dan C4.

Rujukan:

1. Szczepanik, et al. "Mengenai Mekanisme C 4 Fotosintesis Pertukaran Pertengahan Antara Mesophyll Kranz dan Sel -sel Sarung Bundle di Rumput."OUP Academic, Oxford University Press, 28 Mac. 2008. Terdapat di sini 
2. Kajian.com, kajian.com. Terdapat di sini 

Ihsan gambar:

1."Rajah photorespiration yang dipermudahkan" oleh Rachel Purdon - Kerja Sendiri, (CC BY -SA 3.0) melalui Commons Wikimedia 
2."HatchsLackPathway2" oleh Adenosine (Talk) - HatchsLackPathway.SVG, (CC BY-SA 2.5) Melalui Wikimedia Commons