Sisältö
Useimmat ihmiset tietävät, että kasvit käyttävät fotosynteesiä energian luomiseen auringonvalon avulla. Fotosynteesiprosessi vaihtelee kuitenkin kasvien välillä niiden elinoloista riippuen. Kolme tärkeää fotosynteesin tyyppiä ovat C3-, C4- ja CAM-fotosynteesi.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Keskeinen ero C3-, C4- ja CAM-fotosynteesin välillä on tapa, jolla kasvit ottavat hiilidioksidia auringonvalosta, mikä riippuu suuresti kasvien elinympäristöstä. C3-fotosynteesi tuottaa kolmen hiilen yhdisteen Calvin-syklin välityksellä, kun taas C4-fotosynteesi tuottaa välituotteen neljän hiilen yhdisteen, joka jakautuu kolmen hiilen yhdisteeksi Calvin-syklin ajan. CAM-fotosynteesiä käyttävät kasvit keräävät auringonvaloa päivällä ja kiinnittävät hiilidioksidimolekyylejä yöllä.
Fotosynteesi
Fotosynteesissä kasvit ja muut orgaaniset yhdisteet käyttävät auringonvalon energiaa ravinteiden poistamiseen ilmasta ja vedestä. Fotosynteettisiin organismeihin sisältyy vihreä yhdiste, jota kutsutaan klorofylliksi ja joka sisältää entsyymejä ATP ja NADPH. Auringonvalosta absorboituneen energian avulla fotosynteettiset yhdisteet muuttavat nämä entsyymit ADP: ksi ja NADP +: ksi. Kasvi valjastaa muunnettujen entsyymien energian hiilidioksidin poistamiseksi ilmasta ja vedestä ja tuottaa sokerimolekyylejä, kuten glukoosia. Fotosynteesin kautta kasvit erittävät jätemolekyylejä, mukaan lukien happea, mikä tekee ilma hengittämästä eläimille.
C3-fotosynteesi
Fotosynteettiset organismit, joissa käydään C3-fotosynteesiä, aloittavat energianmuutosprosessin, joka tunnetaan nimellä Calvin-sykli, tuottamalla kolmen hiilen yhdistettä, jota kutsutaan 3-fosfoglyseriinihapoksi. Tämä on syy otsikkoon "C3". C3-fotosynteesi on yksivaiheinen prosessi, joka tapahtuu klooriplastin organelleissa, jotka toimivat auringonvalon energian varastointikeskuksina. Kasvi käyttää tätä energiaa yhdistääkseen ATP: n ja NADPH: n tilattuihin sokerimolekyyleihin. Noin 85 prosenttia maan kasveista käyttää C3-fotosynteesiä.
C4-fotosynteesi
C4-fotosynteesi on kaksivaiheinen prosessi, joka tuottaa nelihiilisen välituoteyhdisteen. Fotosynteettinen prosessi tapahtuu ohutseinäisten mesofyllisolujen kloroplastissa. Valmistuttuaan kasvi pumppaa välituoteyhdisteen paksuseinäiseen kimppuvaipan kennoon, jossa se halkaisee yhdisteen hiilidioksidiksi ja kolmen hiilen yhdisteeksi. Hiilidioksidi käy sitten läpi Calvin-syklin, kuten C3-fotosynteesissä. C4-fotosynteesin etuna on, että se tuottaa korkeamman hiilipitoisuuden, mikä tekee C4-organismeista taitavamman selviytymään elinympäristöissä, joissa on vähän valoa ja vettä.
CAM-fotosynteesi
CAM on lyhenne crassulacean hapon aineenvaihdunnasta. Tämän tyyppisessä fotosynteesissä organismit absorboivat auringonvalon energiaa päivän aikana ja käyttävät energiaa hiilidioksidimolekyylien kiinnittämiseen yön aikana. Päivän aikana organismit stomaatit sulkeutuvat vastustamaan kuivumista, kun taas edellisen yön hiilidioksidi käy läpi Calvin-syklin. CAM-fotosynteesi antaa kasveille selviytyä kuivilla ilmasto-olosuhteissa, ja siksi se on kaktusien ja muiden aavikkokasvien käyttämä fotosynteesi. Kuitenkin muut kuin autiomaat kasvit, kuten ananas ja epipyyttikasvit, kuten orkideat, käyttävät myös CAM-fotosynteesiä.