Assimilering av koldioxid från solljuset, för fotosyntesprocessen och sedan omvandla den till glukos (energi) som syntetiserar olika produkter är den viktigaste skillnaden mellan de tre. Så under CO2-fixeringen, när de fotosyntetiska växterna producerar 3-fosfoglycerinsyra (PGA) eller 3-kolsyra, eftersom den första produkten kallas C3-väg .
Men när den fotosyntetiska växten, innan den går till C3-vägen, producerar oxaloättiksyra (OAA) eller 4-kolförening, eftersom deras första stabila produkt kallas C4 eller Hatch and Slack-vägen . Men när växterna absorberar solskenets energi på dagtid och använder denna energi för assimilering eller fixering av koldioxid på natten kallas det som crassulacean acid metabolism eller CAM .
Dessa procedurer följs av växter, vissa bakterier och alger för produktion av energi, oberoende av deras livsmiljö. Syntesen av energi, med användning av koldioxid och vatten som den primära källan för att få näringsämnen från luft och vatten benämns fotosyntes. Detta är den främsta processen för den levande varelsen som producerar mat på egen hand
I detta innehåll kommer vi att överväga den väsentliga skillnaden mellan de tre typerna av vägar följt av växter och få mikroorganismer och en liten beskrivning av dem.
Jämförelsediagram
| Grund för jämförelse | C3-väg | C4-väg | KAM |
|---|---|---|---|
| Definition | Sådana växter vars första produkt efter kolimplementeringen från solljus är 3-kolmolekyl eller 3-fosfoglycerinsyra för produktion av energi kallas C3-växter, och vägen kallas C3-vägen. Det används oftast av växter. | Växter i det tropiska området omvandlar solljusenergin till C4-kolmolekyl eller oxaloacetice-syra, som äger rum före C3-cykeln och sedan omvandlas den till energin, kallas C4-växter och väg kallas C4-vägen. Detta är mer effektivt än C3-vägen. | De växter som lagrar energin från solen och sedan omvandlar den till energi under natten följer CAM eller crassulacean syra ämnesomsättning. |
| Celler involverade | Mesofyllceller. | Mesophyllcell, buntmantelceller. | Både C3 och C4 i samma mesofyllceller. |
| Exempel | Solros, spenat, bönor, ris, bomull. | Sockerrör, Sorghum och majs. | Kaktus, orkidéer. |
| Kan ses i | Alla fotosyntetiska växter. | I tropiska växter | Halvtorrt tillstånd. |
| Typer av växter som använder denna cykel | Mesofytisk, hydrofytisk, xerofytisk. | Mesophytic. | Xerophytic. |
| fotorespiration | Närvarande i hög takt. | Inte lätt att upptäcka. | Detekterbar på eftermiddagen. |
| För produktion av glukos | 12 NADPH och 18 ATP krävs. | 12 NADPH och 30 ATP krävs. | 12 NADPH och 39 ATP krävs. |
| Första stabila produkt | 3-fosfoglycerat (3-PGA). | Oxaloacetat (OAA). | Oxaloacetat (OAA) på natten, 3 PGA på dagtid. |
| Calvin cykel operativ | Ensam. | Tillsammans med Hatch and Slack-cykeln. | C3 och Hatch och Slack-cykel. |
| Optimal temperatur för fotosyntes | 15-25 ° C | 30-40 ° C | > 40 grader ° C |
| Karboxylerande enzym | RuBP-karboxylas. | I mesofyll: PEP-karboxylas. I buntmantel: RuBP-karboxylas. | I mörkret: PEP-karboxylas. I ljus: RUBP-karboxylas. |
| CO2: ATP: NADPH2-förhållande | 1: 3: 2 | 1: 5: 2 | 1: 6, 5: 2 |
| Inledande CO2-acceptor | Ribulos-1, 5-biphophate (RuBP). | Fosfoenolpyruvat (PEP). | Fosfoenolpyruvat (PEP). |
| Kranz Anatomy | Frånvarande. | Närvarande. | Frånvarande. |
| CO2-kompensationspunkt (ppm) | 30-70. | 6-10. | 0-5 i mörker. |
Definition av en C3-väg eller Calvin-cykel.
C3-växter kallas kylsäsong eller tempererade växter . De växer bäst vid en optimal temperatur mellan 65 till 75 ° F med jordtemperaturen lämplig vid 40-45 ° F. Dessa typer av växter visar effektivitet vid hög temperatur .
Den primära produkten från C3-växter är 3-kolsyra eller 3-fosfoglycerinsyra (PGA) . Detta betraktas som den första produkten under fixering av koldioxid. C3-vägen slutförs i tre steg: karboxylering, reduktion och regenerering.
C3-växter minskar till CO2 direkt i kloroplasten. Med hjälp av ribulosbifosfatkarboxylas (RuBPcase) produceras de två molekylerna 3-kolsyra eller 3-fosfoglycerinsyra . Denna 3-fosfoglycerik motiverar namnet på vägen som C3.
I ett annat steg, NADPH och ATP fosforylat för att ge 3-PGA och glukos. Och sedan börjar cykeln igen med att regenerera RuBP.
C3-vägen är enstegsprocessen som sker i kloroplasten. Denna organell fungerar som lagring av solljusenergi. Av den totala anläggningen som finns på jorden använder 85 procent denna väg för produktion av energi.
C3-växterna kan vara fleråriga eller årliga. De är mycket proteinhaltiga än C4-växterna. Exemplen på årliga C3-växter är vete, havre och råg och perennia l-växterna inkluderar vävor, rajgräs och fruktträdgårdsgräs. C3-växter ger en högre mängd protein än C4-växterna.
Definition av C4-väg eller Hatch och Slack-väg.
Växter, särskilt i den tropiska regionen, följer denna väg. Innan Calvin eller C3 cyklar följer vissa växter C4- eller Hatch- och Slack-vägen. Det är en tvåstegsprocess där Oxaloättiksyra (OAA), som är en 4-kolförening, produceras. Det förekommer i mesofyll och buntmantelcell som finns i en kloroplast.
När 4-kolföreningen produceras skickas den till buntmantelcellen, här får 4-kolmolekylen ytterligare uppdelningar i en koldioxid och 3-kabinföreningen. Så småningom börjar C3-vägen producera energi, där 3-kolföreningen fungerar som föregångare.
C4-växter kallas också varmsäsong eller tropiska växter . Dessa kan vara fleråriga eller årliga. Den perfekta temperaturen att växa för dessa växter är 90-95 ° F. C4-växterna är mycket effektivare när det gäller att använda kväve och samla upp koldioxid från jord och atmosfär. Proteininnehållet är lågt jämfört med C3-växter.
Dessa växter fick sitt namn från den produkt som kallas oxaloacetat, som är 4 kolsyror. Exemplen på fleråriga C4-växter är indiskt gräs, Bermudagrass, switchgräs, stor blåblomma och som för årliga C4-växter är sudangrasser, majs, pärlsgryn.
Definition av CAM-växter
Den anmärkningsvärda anmärkningen som skiljer denna process från ovanstående två är att organismen i denna typ av fotosyntes absorberar energin från solljuset på dagtid och använder denna energi på nattetid för assimilering av koldioxid.
Det är en typ av anpassning vid period av torka. Denna process tillåter utbyte av gaser på natten när lufttemperaturen är svalare och det finns förlust av vattenånga.
Cirka 10% av kärlväxterna har anpassat CAM-fotosyntesen men finns främst i växter som odlas i det torra området. Växterna som kaktus och euphorbias är exemplen. Till och med orkidéerna och bromeliaderna anpassade denna väg till följd av en oregelbunden vattenförsörjning.
På dagtid blir malat dekarboxylerat för att ge koldioxid för fixering av Benson-Calvin-cykeln i stängd stomata. Det viktigaste inslaget i CAM-växter är en assimilering av CO2 på natten i äppelsyra, lagrad i vakuolen. PEP-karboxylas spelar huvudrollen i produktionen av malat.
Viktiga skillnader mellan C3-, C4- och CAM-växter.
Ovan diskuterar vi förfarandet för att erhålla energi från dessa olika typer, nedan diskuterar vi de viktigaste skillnaderna mellan tre:
- C3-vägar eller C3-växter kan definieras som sådana växter vars första produkt efter kolimplementering från solljus är 3-kolmolekyl eller 3-fosfoglycerinsyra för produktion av energi. Det används oftast av växter; Medan växter i tropiskt område omvandlar solljusenergin till C4-kolmolekyl eller oxaloättiksyra, sker denna cykel innan C3-cykeln och sedan med hjälp av enzymer den fortsätter processen att få näringsämnen, kallas C4-växter och vägen kallas som C4-väg. Denna väg är mer effektiv än C3-vägen. Å andra sidan följer växterna som lagrar energin från solen på dagtid och sedan omvandlar den till energi på natten följer CAM eller crassulacean syre metabolism .
- Celler involverade i en C3-väg är mesofyllceller och för den i C4-vägen är mesofyllceller, buntmantelceller, men CAM följer både C3 och C4 i samma mesofyllceller.
- Ett exempel på C3 är solros, spenat, bönor, ris, bomull, medan exemplet med C4-växter är sockerrör, sorghum och majs, och kaktus, orkidéer är exemplet med CAM-växter.
- C3 kan ses i alla fotosyntetiska växter, medan C4 följs av tropiska växter och CAM av halvtorra tillväxtplantor.
- Typer av växter som använder C3-cykel är mesofytiska, hydrofytiska, xerofytiska men C4 följs i mesofytiska växter och Xerophytic följer CAM.
- Fotorespiration finns i den högre hastigheten medan det inte är lätt att upptäcka i C4 och CAM.
- 12 NADPH och 18 ATP i C3-cykeln; 12 NADPH och 30 ATP i C4 och 12 NADPH och 39 ATP krävs för framställning av glukos.
- 3-fosfoglycerat (3-PGA) är den första stabila produkten av C3-vägen; Oxaloacetat (OAA) för C4-väg och Oxaloacetat (OAA) på natten, 3 PGA på dagen i CAM.
- Optimal temperatur för fotosyntes i C3 är 15-25 ° C; 30-40 ° C i C4-växter och> 40 ° C i CAM
- Karboxylerande enzym är RuBP-karboxylas i C3-växter, men i C4-växter är det PEP-karboxylas (i mesofyll) och RuBP-karboxylas (i buntmantel) medan det i CAM är PEP-karboxylas (i mörkret) och RuBP-karboxylas (i ljus).
- CO2: ATP: NADPH2-förhållande 1: 3: 2 i C3, 1: 5: 2 i C4 och 1: 6, 5: 2 i CAM.
- Den initiala CO2-acceptorn är Ribulose-1, 5-bifofat (RuBP) i en C3-väg och fosfoenolpyruvat (PEP) i C4 och CAM.
- Kranz Anatomy finns endast i C4-vägen och är frånvarande i C3- och CAM-växter.
- CO2-kompensationspunkten (ppm) är 30-70 i C3-anläggningen; 6-10 i C4-växter och 0-5 i mörkret i CAM.
Slutsats
Vi är alla medvetna om det faktum att växter förbereder maten genom fotosyntesprocessen. De omvandlar atmosfärisk koldioxid till växtmat eller energi (glukos). Men när växterna växer i olika livsmiljöer har de olika atmosfäriska och klimatiska tillstånd. de skiljer sig åt i processen att vinna energi.
Liksom i fall C4- och CAM-vägar är de två anpassningarna som uppstod genom naturligt urval, för överlevnaden för växterna med hög temperatur och torr region. Så vi kan säga att det här är de tre distinkta biokemiska metoderna för växter för att få energi och C3 är den vanligaste bland dem.
