Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
การสังเคราะห์แสงในพืช C3, การสังเคราะห์แสงในพืช C4 - Coggle Diagram
การสังเคราะห์แสงในพืช C3
-
พืช C3 มีข้อจำกัดบางประการที่เกิดจากลักษณะของเอนไซม์ RuBisCO ซึ่งทำงานได้ทั้งในสภาวะที่มี CO2 และ O2 ดังนั้น หากมีออกซิเจนในปริมาณมากกว่า CO2 (เช่น ในสภาวะที่อุณหภูมิสูงหรือเมื่อปากใบ (stomata) ปิดเพื่อลดการสูญเสียน้ำ) RuBisCO จะจับ O2 แทน CO2 ส่งผลให้เกิดกระบวนการที่เรียกว่า โฟโตเรสไปเรชัน (photorespiration) ซึ่งเป็นกระบวนการที่ไม่เกิดการสร้างน้ำตาลและทำให้พืชสูญเสียพลังงานไปโดยไม่จำเป็น
-
พืช C3 มักพบในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูงและอุณหภูมิปานกลาง เนื่องจากในสภาวะเหล่านี้ การสูญเสียน้ำไม่เป็นปัญหามากนัก และการปิดปากใบเพื่อรักษาน้ำไม่จำเป็นมากเท่ากับในพืช C4 หรือ CAM พืช C3 มีการปรับตัวน้อยกว่าในการจัดการกับสภาวะแวดล้อมที่รุนแรงกว่าเช่นความแห้งแล้งหรือความร้อนสูง
ตัวอย่างพืชc3
-
-
-
-
• ผักส่วนใหญ่ (เช่น ผักกาดหอม, แครอท)
กระบวนการสังเคราะห์แสงของพืช C3 เกิดขึ้นในคลอโรพลาสต์ (chloroplast) ของเซลล์พืชและแบ่งออกเป็นสองขั้นตอนหลัก คือ ปฏิกิริยาแสง (Light Reactions) และวงจรคาลวิน (Calvin Cycle):
-
• เกิดขึ้นในเยื่อไทลาคอยด์ (thylakoid membranes) ของคลอโรพลาสต์ พลังงานจากแสงจะถูกใช้ในการแยกน้ำ (H2O) เพื่อปล่อยออกซิเจน (O2) และสร้าง ATP (adenosine triphosphate) และ NADPH (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate) ซึ่งเป็นสารให้พลังงานและอิเล็กตรอนที่สำคัญสำหรับขั้นตอนต่อไป
-
-
• ในขั้นแรกของวงจรคาลวิน เอนไซม์ RuBisCO (ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase) จะจับ CO2 กับสารประกอบ ribulose-1,5-bisphosphate (RuBP) เพื่อสร้างสารประกอบ 3-phosphoglycerate (3-PGA) ซึ่งเป็นสารประกอบที่มีคาร์บอน 3 อะตอม นี่คือที่มาของชื่อ “C3”
-
• G3P จะถูกใช้ในการสร้างกลูโคส (น้ำตาล) และสารอินทรีย์อื่น ๆ ที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตและพัฒนาการของพืช
การสังเคราะห์แสงในพืช C4
-
-
ประโยชน์ของระบบ C4
• ประสิทธิภาพในการใช้น้ำ: พืช C4 ใช้น้ำน้อยกว่าพืช C3 ในการสังเคราะห์แสง เนื่องจากสามารถปิดปากใบ (stomata) ได้มากขึ้นเพื่อลดการสูญเสียน้ำในขณะที่ยังคงสามารถจับ CO2 ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
• ทนต่ออุณหภูมิสูง: พืช C4 มีประสิทธิภาพในการสังเคราะห์แสงที่สูงกว่าพืช C3 ในสภาพอากาศที่ร้อนและแห้ง ซึ่งเป็นผลจากการลดการโฟโตเรสไปเรชัน
• การเจริญเติบโตที่รวดเร็ว: เนื่องจากระบบ C4 มีประสิทธิภาพสูงในการจับ CO2 และสังเคราะห์น้ำตาล พืช C4 จึงสามารถเจริญเติบโตได้รวดเร็วกว่าพืช C3 ในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม
-
พืช C4 มักพบในเขตร้อนและกึ่งเขตร้อน ตัวอย่างของพืช C4 ได้แก่ ข้าวโพด (maize), อ้อย (sugarcane), ข้าวฟ่าง (sorghum), และหญ้าแพงโกล่า (Pangola grass)
การสังเคราะห์แสงในพืช C4 เป็นกระบวนการที่แสดงให้เห็นถึงความสามารถของพืชในการปรับตัวเพื่อความอยู่รอดในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย การเข้าใจระบบ C4 ยังมีประโยชน์ในด้านเกษตรกรรม โดยเฉพาะในพื้นที่ที่มีปัญหาด้านน้ำหรืออุณหภูมิสูง