При С4-фотосинтезе реакция карбоксилирования происходит дважды

Оценить
(3 голоса)

КПД фотосинтеза повышается. Высокая интенсивность фотосинтеза позволяет растению в единицу времени фиксировать больше С02, быстро создавая запасы углеводов. Эта сложная комбинация синтеза дикарбоновых кислот с С3-циклом дает преимущество С4-растениям в использовании С02, так как многообразие акцепторов обеспечивает более полную его утилизацию и утилизацию восстановителей. Чрезвычайно высокое сродство к диоксиду углерода фермента, катализирующего его присоединение к акцептору, позволяет этим растениям немедленно реутилизировать дополнительные ее порции, образующиеся при фотодыхании. Имея низкую точку компенсации по С02, С4-растения лучше используют недостаточные ресурсы диоксида углерода. Ферментативная фиксация С02 у С4-растений приводит к снижению его концентрации внутри листа до гораздо более низких значений, чем у С3-растений. Скорость выделения водяного пара от этого не меняется, а скорость диффузии диоксида углерода внутрь листа возрастает. Следовательно, эффективный фотосинтез может происходить у них при значительно сниженной открытости устьиц, вызванной, например, водным стрессом. Причем они продолжают фотосинтезировать даже при закрытых устьицах, высоких температурах и интенсивном освещении.

Таким образом, для С4-растений характерен процесс вторичного карбоксилирования, являющийся первой ступенью челночного механизма, развившегося как способ доставки атмосферного С02 к местам фотосинтетического восстановления углерода в хлоропластах клеток обкладки сосудистых пучков. Особенности анатомии и биохимии, использование клеток мезофилла как «биохимической помпы» диоксида углерода, стабильно высокая продуктивность определяют С4-путь фотосинтеза как дополнение к стандартному С3-пути, увеличивающее эффективность фиксации С02 (Ю. В. Гамалей и др., 1992). Однако хотя в пересчете на площадь листвы эффективность фотосинтеза у С3-растений ниже, именно эти растения создают большую часть фотосинтетической продукции мира. Причиной этого может быть то, что они более конкурентоспособны в смешанных сообществах, где растения затеняют друг друга и где освещенность, температура и другие факторы ближе к средним значениям, чем к предельным. А при ослабленной освещенности и невысокой температуре С3-растения эффективнее С4-видов (Ю.Одум, 1986).

С4-виды — доминанты сообществ тропических и субтропических пустынь, где летний максимум тепла и света связан с высокой полуденной высотой Солнца и малооблачной погодой. Ряд С4-видов имеет пантропические ареалы, но исходные формы связаны с зонами экстраинсоляции. Показательно, что в горных пу стынях сумма эффективных температур недостаточна для формирования С4-растений. Там С4-метаболизм не характерен даже для злаков из триб с его доминированием (просовые, тростниковые, бородачовые). И на лесных территориях с муссонным климатом нет эндемичных С4-растений, так как там из-за большой облачности инсоляция недостаточна.

С4-виды обладают выраженной способностью эффективно использовать воду
Главные пищевые растения человечества относятся к С3-видам
Образующиеся ночью органические кислоты отводятся и накапливаются в клеточном соке
Фотосинтез и продуктивность
Характеристики результатов фотосинтеза

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

© 2017 www.eco-rasteniya.ru. Все права защищены.