تحقیق مقایسه گیاهان سه كربنه و چهار كربنه

متابولیسم كربن در فتوسنتز

واكنشهای فتوسنتزی در دو مرحله انجام می گیرند . در مرحله اول یا مرحله واكنشهای نوری ، انرژی نورانی به انرژی شیمیایی تبدیل می شود وATP وNADPH به وجود می آید . این دو ماده برای انجام واكنشهای مرحلة دوم فتوستز یا واكنشهای تاریكی لازم اند . در نور ، گیاه سبز دی اكسید كربن جو را جذب و در سیستم فتوسنتزی تثبیت دی اكسید كربن ابتدا منجر به تشكیل نخستین فرآورده(های)پایدار فتوسنتزی می شود و سپس بتدریج سایر فراورده ها به وجود می آیند . واكنشها ی احیای دی اكسید كربن و تبدیل آن به كربوهیدارتها در گیاهان سبز فتوسنتز كننده به صورت چرخه ای و به چرخة متابولیسم كربن موسوم است این چرخه به طور كلی ویژگیهایی دارد كه عمدتا عبارت اند از : (1) انجام فرایند كربوكسیله شدن و تشكیل نخستین فراورده نسبتا پایدار فتوسنتزی ،(2) فعال بودن آنزیم كربوكسیلاز ،(3) وجود ماده پذیرنده دی اكسید كربن ،(4) بازسازی ماده پذیرنده دی اكسید كربن و بالاخره ،(5) خروج بخشی از كربن تثبیت شده از چرخه و تشكیل فراورده های ذخیره ای فتوسنتز .چرخه متابولیسم كربن در فتوسنتز در همة گیاهان یكسان نیست . به طور عمده امروزه سه نوع چرخة متابولیسمی برای متالیسم كربن در فتوسنتز شناخته شده است:
- اولین چرخه به چرخة كالوین (یا چرخة فتوسنتزی احیای كربن یا چرخة احیای پنتوز فسفات در فتوسنتز و یا چرخة متابولیسم كربن در گیاهان C3 موسوم است . یا به اختصار RUDP است . نخستین فرآوردة نسبتا پایدار فتوسنتزی در این چرخه اسید آلی سه كربنC3 بنام اسید 3 – فسفو گلیسریك است . آنزیم مسئول اضافه شدن Co2و RUDP یا انجام كربو كسیلا سیون در گیاه ، ریبولوزدی فسفات ، كربوكسیلاز نام دارد .
- چرخة دوم به چرخة اسید دی كربو كسیلی C4یا چرخة متابولیسم كربن در گیاهان C4 و یا به اختصار به چرخة C4 موسوم است . پذیرند ة دی اكسید كربن در این چرخه یك اسید سه كربنی آلی به نام اسید فسفوانول پیرووی یا به اختصار PEP است . كه در نتیجة كربو كسیله شدن آن با دی اكسید كربن ، نخستین فراوردة فتوسنتزی به صورت یك اسید آلی چهار كربنی به نام اسید اگزالواسیك به وجود می آید . آنزیم كربو كسیلاز مربوطه فسفوانول پیروویك كربو كسیلاز یا به اختصار PEP – كربو كسیلاز است . در فتوسنتز گیاهان C4 چرخة متابولیسمی كربن پس از طی مراحلی به چرخة كالوین منتهی می شود . در واقع در گیاهان C4 مقدم بر چرخة كالوین ، چرخة دیگری یافت می شود كه هر دو تواما به چرخة C4 موسوم اند .
- چرخة سوم متابولیسم كربن قتوسنتزی متابولیسم اسیدی كراسو لا سه ای یا متابو لیسم نوع كراسو لاسه ای است . گیاهان دارای این چرخه در نواحی خشك و كویری می رویند . روزنه های برگ در این گیاهان در روز بسته است و در شب باز می شوند . گیاه در طول شب دی اكسید كربن مورد نیاز دستگاه فتوسنتزی را جذب می كند . مادة پذیرندة دی اكسید كربن اسید فسفوایول پیروویك (PEP ) است كه پس از كربو كسیله شدن به صورت ماده ای چهار كربنی به نام اسید مالیك ظاهر می شود . آنزیم مسئول كربوكسیله شدن PEP كربو كسیلاز است . در روز اسید مالیك به اسید پیروویك و دی اكسید كربن تبدیل می شود و دی اكسید كربن حاصله به چرخه ای مشابه چرخة كالوین وارد می شود و فراورده های فتوسنتزی را به وجود می آورد .


فهرست:
متابولیسم كربن در فتوسنتز
چرخة كالوین یا چرخة احیای پنتوز فسفات در گیاهان C3
نخستین فراوردة پایدار تثبیتCo2 فتوسنتزی در چرخة كالوین
ریبولوز- 5،1 – دی فسفات به مثابة پذیرند ة اولیة Co2 در فتوسنتز
احیای اسید 3- فسفوگلیسریك
تغییر شكل كربو هیدراتها در چرخة كالوین
بازسازی ریبولوز-5،1- دی فسفات
چرخة احیای پنتوز فسفات در فتوسنتز
چرخة متالیسم كربن در گیاهان C4
تنفس نوری در گیاهان سبز
تنفس بافتهای كلروفیل دار در نور
زیست شیمی تنفس نوری در گیاهان C 3
تنفس نوری در گیاهان C4
تفاوتهای گیاهان C3 و C4
منابع