Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

9.7: C4 Pathway en CAM
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
C4 Pathway en CAM
 
Deze voice-over is door de computer gegenereerd
TRANSCRIPT
* De tekstvertaling is door de computer gegenereerd

9.7: C4 Pathway en CAM

Overzicht

Sommige planten, zoals suikerriet en maïs, die groeien in warme omstandigheden, gebruik dan een alternatief proces genaamd de C4 pad naar fix koolstof. De cyclus begint met CO 2 uit de atmosfeer die mesofylcellen binnendringt, waar het wordt gebruikt om oxaalacetaat - een molecuul met vier koolstofatomen - te genereren uit fosfoenolpyruvaat (PEP). Oxaalacetaat wordt vervolgens omgezet in malaat en getransporteerd naar bundelmantelcellen, waar de zuurstofconcentratie laag is. Daar komt CO 2 vrij uit malaat en komt het in de Calvin Cycle terecht waar het wordt omgezet in suikers. De CAM-route wordt uitgevoerd in planten zoals cactussen die ook overdag water moeten besparen. CAM-planten laten 's nachts CO 2 in de bladeren en produceren malaat dat tot de volgende dag in vacuolen wordt bewaard. Het malaat wordt vervolgens uit vacuolen vrijgegeven en verwerkt in de Calvin-cyclus. De C4-route scheidt de verschillende processen lokaal, terwijl de CAM pathway hen scheidt chronologisch.

Het C4 Pathway

Sommige planten, zoals maïs en suikerriet, hebben alternatieve manieren ontwikkeld om koolstof te fixeren, waardoor waterverlies in hete, droge omgevingen wordt voorkomen. Een van die methoden is de C4-route. In de eerste stap komt CO 2 mesofylcellen binnen en voegt het enzym fosfoenolpyruvaat (PEP) carboxylase het toe aan de 3-koolstofverbinding PEP om de 4-koolstofverbinding oxaalacetaat te vormen. Oxaalacetaat wordt vervolgens omgezet in een organisch zuur dat malaat wordt genoemd.

Vervolgens wordt malaat getransporteerd naar de cellen van de bundelschede diep in het blad waar de zuurstofconcentratie laag is. Malaat wordt afgebroken, waarbij een CO 2 -molecuul vrijkomt dat vervolgens de Calvin-cyclus binnengaat waar het enzym rubisco het omzet in suiker. De C4-route biedt een voordeel in hete, droge omstandigheden als de planten hun huidmondjes sluiten voor behoud water. Hierdoor kunnen ze de zuurstofconcentratie laag houden en zo de binding van CO 2 aan rubisco bevorderenin plaats van O 2 . Wanneer de zuurstofconcentratie hoger is, bindt rubisco O 2 in plaats van CO 2 - een proces dat fotorespiratie wordt genoemd - dat de fotosynthese zou stoppen en energie zou verbruiken.

Het CAM-pad

Andere planten, zoals cactussen en ananas, gebruiken de route van crassulacean acid metabolism (CAM) om koolstof te fixeren. CAM-planten openen hun huidmondjes voornamelijk 's nachts om waterverlies tijdens de hete dag te voorkomen. 'S Nachts komt CO 2 de mesofylcellen binnen, waar het samen met PEP oxaalacetaat en uiteindelijk malaat vormt. Malaat wordt vervolgens in vacuolen bewaard tot de volgende dag, wanneer het uit vacuolen wordt vrijgegeven en de Calvin-cyclus binnengaat. De eerste stadia van fotosynthese verlopen overdag omdat ze lichtafhankelijk zijn, terwijl de lichtonafhankelijke reacties van de Calvin-cyclus 's nachts plaatsvinden. Op deze manier scheiden CAM-planten CO 2 -fixatie en suikersynthese door verschillende tijdstippen van de dag te gebruiken.


Aanbevolen Lectuur

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter