Page 16 - Biologia na czasie 2 - podręcznik

Rozdział 1. Metabolizm

y Rośliny typu C3 i C4 w komórkach miękiszu liści. Wiele spośród tych
U zdecydowanej większości roślin pierwszym roślin, zwłaszcza z rodziny gruboszowatych
Typ roślin
produktem karboksylacji jest trójwęglowa czą- (Crassulaceae), do których należą np. rozchod-
Związek
chemiczny
steczka 3-fosfoglicerynianu, stąd ich nazwa: nik, rojnik czy grubosz jajowaty, wykształciło
rośliny typu C3. U niektórych gatunków roślin także pewne przystosowania fizjologiczne. Nale-
występujących w okołorównikowej i zwrot- ży do nich szlak fotosyntetyczny, zwany w skró-
nikowej strefie klimatycznej wykształcił się cie CAM – od pierwszych liter angielskiej nazwy
dwuetapowy mechanizm wiązania dwutlenku tych roślin (ang. crassulacean acid metabolism).
węgla. Pierwotnym produktem karboksylacji W ciągu dnia aparaty szparkowe roślin typu
jest w nim czterowęglowa cząsteczka szczawio- CAM pozostają zamknięte. Z tego powodu
octanu. Z tego powodu nazywa się je roślina- pobieranie dwutlenku węgla we wszystkich
mi typu C4. Należą do nich m.in. kukurydza komórkach miękiszu asymilacyjnego odbywa
i trzcina cukrowa. się w nocy (gdy aparaty szparkowe są otwarte)
U roślin typu C4 asymilacja dwutlenku węgla i przebiega w cyklu reakcji, które prowadzą do
obejmuje dwa etapy: powstania jabłczanu (kwasu jabłkowego). Zwią-
v cykl przemian zachodzący w komórkach mię- zek ten jest gromadzony w wakuolach komórek
kiszu asymilacyjnego liścia, miękiszu asymilacyjnego. W ciągu dnia, kie-
v cykl Calvina, czyli cykl przemian zachodzący dy w fazie fotosyntezy zależnej od światła po-
+
w komórkach pochwy okołowiązkowej liścia. wstaje siła asymilacyjna (ATP i NADPH + H ),
Znaczenie fotosyntezy C4 polega na zwiększa- w komórkach miękiszu przebiega cykl Calvina.
niu stężenia dwutlenku węgla w komórkach po- Źródłem wiązanego w cyklu Calvina dwutlenku
chwy okołowiązkowej – może ono być tam na- węgla są reakcje dekarboksylacji nagromadzone-
wet kilkadziesiąt razy większe niż w komórkach go nocą jabłczanu. Z powodu gromadzenia kwa-
miękiszu asymilacyjnego. Gwarantuje to wysoką su jabłkowego rośliny te nazywane są również
wydajność asymilacji dwutlenku węgla w cyklu roślinami kwasowymi. Rośliny kwasowe, dzię-
Calvina, co oznacza większą produktywność ro- ki zamykaniu aparatów szparkowych w dzień,
ślin typu C4 w porównaniu z roślinami typu C3. prowadzą bardzo oszczędną gospodarkę wodną.
Konsekwencją tego jest jednak ich bardzo po-
y Fotosynteza u roślin typu CAM wolny wzrost.
Rośliny stanowisk suchych funkcjonują w nie-
przyjaznych warunkach dzięki odpowied- y Znaczenie fotosyntezy
nim adaptacjom, m.in. magazynowaniu wody Rośliny są głównymi producentami materii
organicznej. Rośliny zielone wytwarzają w pro-
Porównanie fotosyntezy u roślin typu C3 i C4 cesie fotosyntezy złożone wysokoenergetyczne
związki organiczne stanowiące źródło energii
Typ roślin Rośliny Rośliny
Cechy typu C3 typu C4 i materiałów budulcowych, z którego korzysta-
ją zarówno one same, jak i wszystkie organizmy
Pierwszy RuBP fosfoenolo piro­
akceptor CO 2 gronian cudzożywne (heterotrofy). Heterotrofy korzy-
stają ze związków wytworzonych w procesie
Pierwszy produkt PGA szczawiooctan
karboksylacji fotosyntezy bezpośrednio (poprzez spożywanie
roślin lub ich części) albo pośrednio (jedząc
Temperatura, przy
której fotosynteza 25°C 40°C zwierzęta roślinożerne).
osiąga maksymalną Fotosynteza jest także jedynym naturalnym
wydajność
źródłem tlenu na Ziemi. Wytwarzany przez
rano i po wieczorem rośliny zielone tlen przechodzi do atmosfery,
Wiązanie CO 2
południu i w nocy
skąd pobierają go wszystkie organizmy oddy-
Rola fotooddychania duża brak chające w sposób tlenowy.
28