Assimilering av karbondioksid fra sollyset, for prosessen med fotosyntesen og deretter konvertere det til glukose (energi) som syntetiserer forskjellige produkter, er den viktigste forskjellen mellom de tre. Så under CO2-fiksering, når de fotosyntetiske plantene produserer 3-fosfoglycerinsyre (PGA) eller 3-karbonsyre som det første produktet kalles C3-trasé .
Men når den fotosyntetiske planten, før den går til C3-banen, produserer oksaloeddiksyre (OAA) eller 4-karbonforbindelse, da deres første stabile produkt kalles C4 eller Hatch and Slack-banen . Men når plantene tar opp energien fra sollyset på dagtid og bruker denne energien til å assimilere eller fikse karbondioksid om natten, kalles det crassulacean acid metabolism eller CAM .
Disse prosedyrene blir fulgt av planter, bestemte arter av bakterier og alger for produksjon av energi, uavhengig av deres habitat. Syntese av energi, ved bruk av karbondioksid og vann som den viktigste kilden for å få næringsstoffer fra luft og vann, betegnes som fotosyntese. Dette er den viktigste prosessen for det levende vesenet som produserer mat på egen hånd
I dette innholdet vil vi vurdere den vesentlige forskjellen mellom de tre trasetyper fulgt av planter og få mikroorganismer og en liten beskrivelse om dem.
Sammenligningstabell
| Grunnlag for sammenligning | C3 trasé | C4 trasé | CAM |
|---|---|---|---|
| Definisjon | Slike planter hvis første produkt etter karbonassimilering fra sollys er 3-karbonmolekyl eller 3-fosfoglycerinsyre for produksjon av energi kalles C3-planter, og stien kalles C3-trasé. Det er mest brukt av planter. | Planter i det tropiske området omdanner sollysetergien til C4 karbonmolekyl eller oxaloacetice acid, som finner sted før C3-syklusen og så konverteres den videre til energien, kalles C4-planter og trasé kalles C4-banen. Dette er mer effektivt enn C3-banen. | Plantene som lagrer energien fra solen og deretter konverterer den til energi om natten følger CAM eller crassulacean syre metabolisme. |
| Celler involvert | Mesofyllceller. | Mesophyllcelle, bunt skjede celler. | Både C3 og C4 i samme mesofyllceller. |
| Eksempel | Solsikke, spinat, bønner, ris, bomull. | Sukkerrør, Sorghum og mais. | Kaktus, orkideer. |
| Kan sees i | Alle fotosyntetiske planter. | I tropiske planter | Halv-tørr tilstand. |
| Typer av planter som bruker denne syklusen | Mesofytisk, hydrofytisk, xerofytisk. | Mesophytic. | Xerophytic. |
| fotorespirasjon | Til stede i høy hastighet. | Ikke lett detekterbar. | Detekterbar på ettermiddagen. |
| For produksjon av glukose | 12 NADPH og 18 ATP er påkrevd. | 12 NADPH og 30 ATP er påkrevd. | 12 NADPH og 39 ATP er påkrevd. |
| Første stabile produkt | 3-fosfoglyserat (3-PGA). | Oksaloacetat (OAA). | Oxaloacetate (OAA) om natten, 3 PGA på dagtid. |
| Calvin syklus operativ | Alene. | Sammen med Hatch and Slack-syklusen. | C3 og Hatch and Slack syklus. |
| Optimal temperatur for fotosyntese | 15-25 ° C | 30-40 ° C | > 40 grader ° C |
| Karboksylerende enzym | RuBP-karboksylase. | I mesophyll: PEP-karboksylase. I buntkappe: RuBP-karboksylase. | I mørket: PEP-karboksylase. I lys: RUBP-karboksylase. |
| CO2: ATP: NADPH2-forhold | 1: 3: 2 | 1: 5: 2 | 1: 6, 5: 2 |
| Opprinnelig CO2-akseptor | Ribulose-1, 5-biphophate (RuBP). | Fosfoenolpyruvat (PEP). | Fosfoenolpyruvat (PEP). |
| Kranz Anatomy | Fraværende. | Tilstede. | Fraværende. |
| CO2-kompensasjonspunkt (ppm) | 30-70. | 6-10. | 0-5 i mørket. |
Definisjon av en C3-bane eller Calvin-syklus.
C3-planter er kjent som kalde årstider eller tempererte planter . De vokser best ved en optimal temperatur mellom 65 til 75 ° F med jordtemperaturen egnet ved 40-45 ° F. Denne typen planter viser effektivitet ved høy temperatur .
Hovedproduktet av C3-planter er 3-karbonsyre eller 3-fosfoglycerinsyre (PGA) . Dette regnes som det første produktet under fiksering av karbondioksid. C3-traséen fullføres i tre trinn: karboksylering, reduksjon og regenerering.
C3-anlegg reduserer til CO2 direkte i kloroplasten. Ved hjelp av ribulosebifosfatkarboksylase (RuBPcase) produseres de to molekylene 3-karbonsyre eller 3-fosfoglycerinsyre . Dette 3-fosfoglyserikum rettferdiggjør navnet på traseen som C3.
I et annet trinn, fosforylat NADPH og ATP for å gi 3-PGA og glukose. Og så starter syklusen igjen med å regenerere RuBP.
C3-traséen er en-trinns prosess som foregår i kloroplasten. Denne organellen fungerer som lagring av sollys. Av det totale anlegget som finnes på jorden, bruker 85 prosent denne traseen for produksjon av energi.
C3-plantene kan være flerårige eller årlige. De er svært proteinholdige enn C4-plantene. Eksemplene på årlige C3-planter er hvete, havre og rug, og de flerårige plantene inkluderer fescues, raigras og frukthage. C3-planter gir en høyere mengde protein enn C4-plantene.
Definisjon av C4-trasé eller Hatch and Slack-rute.
Planter, spesielt i den tropiske regionen, følger denne stien. Før Calvin eller C3 sykler, følger noen planter C4 eller Hatch and Slack. Det er en totrinns prosess der oksaloeddiksyre (OAA) som er en 4-karbonforbindelse produseres. Det forekommer i mesofyll og bunt skjede celle til stede i en kloroplast.
Når 4-karbonforbindelsen blir produsert, blir den sendt til bunthylsecellen, her får 4-karbonmolekylet videre splittelse i et karbondioksid og 3-kabinforbindelsen. Etter hvert begynner C3-traséen å produsere energi, der 3-karbonforbindelsen fungerer som forløperen.
C4-planter er også kjent som varmsesong eller tropiske planter . Disse kan være flerårige eller årlige. Den perfekte temperaturen å vokse for disse plantene er 90-95 ° F. C4-plantene er mye mer effektive i å bruke nitrogen og samle karbondioksid fra jord og atmosfære. Proteininnholdet er lavt sammenlignet med C3-planter.
Disse plantene fikk navnet sitt fra produktet som ble kalt oxaloacetate som er 4 karbonsyre. Eksemplene på flerårige C4-planter er indisk gress, Bermudagrass, bryggegras, stor blåeste og for årlige C4-planter er sudangrasser, mais, perles hirse.
Definisjon av CAM-planter
Den bemerkelsesverdige bemerkningen som skiller denne prosessen fra de ovennevnte to er at i denne typen fotosyntese absorberer organismen energien fra sollyset på dagtid og bruker denne energien om natten for å assimilere karbondioksid.
Det er en slags tilpasning på tidspunktet for periodisk tørke. Denne prosessen tillater utveksling av gasser om natten når lufttemperaturen er kjøligere, og det er tap av vanndamp.
Rundt 10% av karplanter har tilpasset CAM-fotosyntesen, men er hovedsakelig funnet i planter som er dyrket i den tørre regionen. Plantene som kaktus og euphorbias er eksemplene. Til og med orkideer og bromeliader, tilpasset denne veien på grunn av en uregelmessig vannforsyning.
På dagtid blir malat dekarboksylert for å gi CO2 for fiksering av Benson-Calvin-syklusen i lukket stomata. Hovedtrekk ved CAM-planter er en assimilering av CO2 om natten i eplesyre, lagret i vakuolen. PEP-karboksylase spiller hovedrollen i produksjonen av malat.
Viktige forskjeller på C3-, C4- og CAM-planter.
Over diskuterer vi prosedyren for å skaffe energi fra disse forskjellige typene, nedenfor vil vi diskutere de viktigste forskjellene mellom tre:
- C3-trasé- eller C3-planter kan defineres som de slags planter hvis første produkt etter karbonassimilering fra sollys er 3-karbonmolekyl eller 3-fosfoglycerinsyre for produksjon av energi. Det er mest brukt av planter; Mens planter i tropisk område konverterer sollysetergien til C4 karbonmolekyl eller oksaloeddiksyre, foregår denne syklusen før C3-syklusen, og deretter ved hjelp av enzymer den viderefører prosessen med å få næringsstoffer, kalles C4-planter og veien kalles som C4-trasé. Denne traseen er mer effektiv enn C3-traseen. På den annen side følger plantene som lagrer energien fra solen på dagtid og deretter konverterer den til energi om natten, CAM eller crassulacean syremetabolismen .
- Celler involvert i en C3-trasé er mesofyllceller, og for den i C4-banen er mesofyllcelle, bunt-skjede-celler, men CAM følger både C3 og C4 i samme mesofyllceller.
- Et eksempel på C3 er solsikke, spinat, bønner, ris, bomull, mens eksemplet på C4-planter er sukkerrør, sorghum og mais, og kaktus, orkideer er eksemplet på CAM-planter.
- C3 kan sees i alle fotosyntetiske planter, mens C4 blir fulgt av tropiske planter og CAM av halvtørre tilstandsplanter.
- Plantetyper som bruker C3-syklus er mesofytiske, hydrofytiske, xerofytiske, men C4 følges i mesofytiske planter og Xerophytic følger CAM.
- Fotorespirasjon er til stede i høyere hastighet, mens det ikke er lett å oppdage i C4 og CAM.
- 12 NADPH og 18 ATP-er i C3-syklusen; 12 NADPH og 30 ATP i C4 og 12 NADPH og 39 ATP er nødvendige for produksjon av glukose.
- 3-fosfoglyserat (3-PGA) er det første stabile produkt av C3-trasé; Oxaloacetate (OAA) for C4-trasé og Oxaloacetate (OAA) om natten, 3 PGA på dagtid i CAM.
- Optimal temperatur for fotosyntesen i C3 er 15-25 ° C; 30-40 ° C i C4-planter og> 40 ° C i CAM
- Karboksylerende enzym er RuBP-karboksylase i C3-planter, men i C4-planter er det PEP-karboksylase (i mesofyll) og RuBP-karboksylase (i bunt skjede) mens det i CAM er PEP-karboksylase (i mørket) og RuBP-karboksylase (i lys).
- CO2: ATP: NADPH2 forhold 1: 3: 2 i C3, 1: 5: 2 i C4 og 1: 6, 5: 2 i CAM.
- Den opprinnelige CO2-akseptoren er Ribulose-1, 5-bifofat (RuBP) i en C3-bane og fosfoenolpyruvat (PEP) i C4 og CAM.
- Kranz Anatomy er bare til stede i C4-banen, og den er fraværende i C3- og CAM-planter.
- CO2-kompensasjonspunktet (ppm) er 30-70 i C3-anlegget; 6-10 i C4-planter og 0-5 i mørket i CAM.
Konklusjon
Vi er alle klar over at planter tilbereder maten sin, ved prosessen med fotosyntesen. De omdanner atmosfærisk karbondioksid til plantemat eller energi (glukose). Men når plantene vokser i forskjellige habitater, har de ulik atmosfære og klimatisk tilstand; de skiller seg i prosessen med å få energi.
Som i tilfelle C4- og CAM-stier er de to tilpasningene oppstått ved naturlig seleksjon, for overlevelsen av plantene med høy temperatur og tørt område. Så vi kan si at dette er de tre distinkte biokjemiske metodene, planter for å få energi og C3 er den vanligste blant dem.
