Skip to content

С4 фотосинтез схема

Скачать с4 фотосинтез схема txt

В течение ряда лет считалось, что первым акцептором углерода у всех растений служит RuBP и что первыми стабильными продуктами фотосинтеза являются трехуглеродные соединения.

Представление это подверглось пересмотру, после того как выяснилось, что в опытах с 14С02 некоторые растения, например кукуруза, сахарный тростник и родственные им тропические злаки, ведут себя необычно: метка включается у них в четырехуглеродные органические кислоты щавелево-уксусную, яблочную и аспарагиновую гораздо быстрее, чем в ФГК.

Соответственно такие растения стали называть С4-растениями. Листья многих C 4 -растений по своей анатомии отличны от листьев C 3 -растений. Каждый сосудистый пучок окружен у них слоем крупных паренхимных клеток, или так называемой обкладкой сосудистого пучка, которая в свою очередь окружена слоем более мелких клеток мезофилла рис.

Хлоропласты в обоих этих типах клеток морфологически различны: в клетках обкладки сосудистого пучка они содержат очень большие крахмальные зерна и часто лишены гран, тогда как в клетках мезофилла в них хорошо выражены граны, но крахмала накапливается очень мало рис.

Если в эксперименте разделить эти два типа клеток и измерить в них активность ферментов, та обнаружатся весьма четкие различия. В клетках мезофилла выше активность фосфоенолпируват ФЕП -карбоксилазы, катализирующей присоединение С02 к ФЕП с образованием щавелевоуксусной кислоты, а клетки обкладки превосходят клетки мезофилла по активности RuBP-карбоксилазы и других ферментов, принимающих участие в цикле Кальвина - Бенсона.

Первая из этих реакций протекает в клетках мезофилла. Здесь ФЕП присоединяет поступающую из атмосферы CO 2 , в результате чего образуется щавелевоуксусная кислота, которая у одних растений превращается в яблочную кислоту, а у других - в аспарагиновую. Согласно одной из гипотез, яблочная или аспарагиновая кислота диффундирует затем из клеток мезофилла в клетки обкладки и здесь декарбоксилируется с образованием CO 2 и трехуглеродного соединения.

Последнее снова диффундирует в мезофилл, где происходит регенерация ФЕП, после чего цикл карбоксилирования повторяется с участием новой молекулы CO 2 , поступившей из атмосферы. Одновременно CO 2 , высвободившаяся в клетках обкладки, вступает в цикл Кальвина - Бенсона, т. Общая схема этих превращений представлена на рис. Ясно таким образом, что даже и у C 4 -растений усвоение углерода в основном происходит при участии RuBP-карбоксилазы; конечная же реакция, приводящая к превращению гексозы в крахмал, протекает у них в клетках обкладки сосудистых пучков.

Мы уже отмечали, что C 4 -растения осуществляют фотосинтез более эффективно, нежели C 3 -растения, отчасти вследствие того, что фотодыхание выражено у них слабо и, значит, уже фиксированный углерод они впустую не расходуют. Такое поведение C 4 -растений, возможно, связано с особенностями их анатомии с "кранц-анатомией". Фотодыхание включает образование гликолата и его последующий распад в присутствии кислорода. В C 4 -растениях конечная фиксация CO 2 в цикле Кальвина - Бенсона протекает в клетках обкладки сосудистого пучка, плотно прижатых к соседним клеткам.

Оглянитесь вокруг! Пожалуй, в каждом доме есть хотя бы одно зеленое растение, а за окном несколько деревьев или кустарников. Благодаря сложному химическом процессу происходящего в них фотосинтеза стало возможно зарождение жизни на Земле и существование человека. Разберем историю его открытия, суть процесса и реакции, которые протекают в разных фазах. Долгие пять лет ван Гельмонт поливал молодое деревце лишь дождевой водой.

djvu, rtf, rtf, txt