С4-фотосинтез

С4-фотосинтез-фотосинтез, при якому першим продуктом є четирехуглеродние (С4) з’єднання. У 1965 році було встановлено, що у деяких рослин (цукровий очерет, кукурудза, сорго, просо) першими продуктами фотосинтезу є четирехуглеродние кислоти. Такі рослини назвали С4-рослинами. У 1966 році австралійські вчені Хетч і Слек показали, що у С4-рослин практично відсутня фотодихання і вони набагато ефективніше поглинають вуглекислий газ. Шлях перетворень вуглецю в С4-рослинах стали називати шляхом Хетча-Слека.

Для С4-рослин характерне особливе анатомічна будова листа. Всі провідні пучки оточені подвійним шаром клітин: зовнішній-клітини мезофилла, внутрішній-клітини обкладки. Вуглекислий газ фіксується в цитоплазмі клітин мезофилла, акцептор-фосфоенолпіруват (ФЕП, 3С), в результаті карбоксилювання ФЕП утворюється оксалоацетат (4С). Процес каталізується ФЕП-карбоксилаза. На відміну від РіБФ-карбоксилази ФЕП-карбоксилаза володіє великим спорідненістю до СО2 і, найголовніше, не взаємодіє з О2. У хлоропластах мезофилла багато гран, де активно йдуть реакції світлової фази. У хлоропластах клітин обкладки йдуть реакції темнової фази.

Оксалоацетат (4С) перетворюється на малат, який через плазмодесми транспортується в клітини обкладки. Тут він декарбоксилируется і дегидрирующей з утворенням пірувату, СО2 і НАДФ – Н2.

Пируват повертається в клітини мезофилла і регенерує за рахунок енергії АТФ в ФЕП. СО2 знову фіксується РіБФ-карбоксилаза з утворенням ФГК. Регенерація ФЕП вимагає енергії АТФ, тому потрібно майже вдвічі більше енергії, ніж при С3-фотосинтезі.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)

С4-фотосинтез