Make your own free website on Tripod.com
About us
Webboard
Chatroom
Guestbook
Links

 

กลไกการเพิ่มความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในพืช C4

                จากที่ทราบมาแล้วว่าในปฏิกิริยาตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ของกระบวนการสังเคราะด้วยแสง
ในวัฏจักรคัลวินของพืชได้สารประกอบคงตัวชนิดแรกคือ
 PGA  ซึ่งเป็นสารประกอบที่มีคาร์บอน  อะตอม
เรียกพืชชนิดนี้ว่า พืช
C3 แต่มีพืชบางชนิดในเขตร้อนมีวิวัฒนาการที่สามารถตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ 
นอกเหนือจากวัฏจักรคัลวิน  และได้สารประกอบคงตัวชนิดแรกซึ่งมีคาร์บอน
4 อะตอม และไม่ใช่ PGA
จึงเรียกพืชที่มีกระบวนการเช่นนี้ว่า พืช C4

โครงสร้างของใบที่จำเป็นต่อการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์

 

 

 

 

                จากภาพจะเห็นว่าใบพืชในภาพ  ก  เป็นใบพืชที่พบคลอโรพลาสต์มากในเซลล์มีโซฟิลล์ จัดเป็นพืช  C3
ส่วนใบพืชในภาพ  ข  นอกจากจะพบคลอโรพลาสต์ในเซลล์มีโซฟิลล์แล้วในเซลล์บันเดิลชีทก็ยังพบคลอโรพลาสต์
อยู่ด้วย พืชลักษณะนี้จัดเป็นพืช
C4 พืช C3 มีปริมาณร้อยละ 85 ของพืชทุกชนิด  ส่วนใหญ่เป็นพืชที่มีถิ่นกำเนิด
ในเขตอบอุ่น ส่วนพืช
C4  เป็นพืชที่มีถิ่นกำเนิดในเขตร้อนหรือกึ่งร้อน ซึ่งมีประมาณ 1500 สปีชีส์ เช่น ข้าวโพด
ข้าวฟ่าง อ้อย หญ้าแพรก 
หญ้าแห้วหมู  ผักโขมจีน  และบานไม่รู้โรย เป็นต้น

นอกจากนี้ในพืช C4 เซลล์มีโซฟิลล์และเซลล์บันเดิลชีทที่อยู่ติดกันจะมีพลาสโมเดสมาตาเชื่อม
ระหว่างเซลล์ทั้งสองและทำหน้าที่เป็นทางผ่านและลำเลียงสารจากกระบวนการเมแทบอลิซึมระหว่าง
เซลล์มีโซฟิลล์และเซลล์บันเดิลชีท

วัฏจักรของพืช C4

 

 

 

 

 

 

 

 

        ครั้งแรกโดยกรดฟอสโฟอีนอลไพรูวิก ( phosphoenolpyruvic acid : PEP ) ซึ่งเป็นสารที่มี
ีคาร์บอน 
3 อะตอม ตรึงคาร์บอนไดออกไซด์เป็นสารที่มีคาร์บอน 4 อะตอม เรียกว่า กรดออกซาโลแอซิติก
(oxaloacetic acid :OAA )
 ซึ่งเป็นสารประกอบคงตัวชนิดแรกที่ได้จากปฏิกิริยาตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ 
จึงเรียกพืชที่มีกระบวนการเช่นนี้ว่า พืช
C4

                ครั้งที่สอง  OAA  มีการเปลี่ยนแปลงหลายขั้นตอนและลำเลียงผ่านพลาสโมเดสมาตามายังเซลล์บันเดิลชีท
สารคาร์บอน
4 อะตอม ที่ลำเลียงมานี้จะปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ให้กับ RuBP  ในวัฏจักรคัลวินกลายเป็นสารที่มี
คาร์บอน
3 อะตอมซึ่งจะลำเลียงกลับมาที่สโตรมาของ
เซลล์มีโซฟิลล์และเปลี่ยนแปลงเป็นสาร PEP
เพื่อจะตรึงคาร์บอนไดออกไซด์อีกครั้งหนึ่ง

                วัฏจักรคาร์บอนของพืช  C4
ช่วยให้พืชสามารถนำคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศและในเซลล์มีโซฟิลล์ที่มีความเข้มข้นต่ำเข้าสู่บันเดิลชีท
ทำให้ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในเซลล์บันเดิลชีทสูงมากขึ้นเมื่อเทียบกับความเข้มข้นของออกซิเจน
ทำให้ปฏิกิริยาการตรึงออกซิเจน โดย
RuBP เกิดได้น้อย  พืช  C4  จึงมีการสูญเสียคาร์บอนอะตอม
จากโฟโตเรสไพเรชันน้อยมากจน
วัดไม่ได้ในสภาพปกติ