C4-taimed

Allikas: Vikipeedia

C4-taimed on taimed, mis on kohastunud süsihappegaasi halva kättesaadavusega atmosfäärist ja ei võta seda fotosünteesiks otse õhust. C4-taimed on peamiselt kõrbetes ja troopikas. Nad moodustavad umbes 5% taimeliikidest.

C4-taimed arvatakse olevat välja kujunenud 5–7 miljonit aastat tagasi. Sel ajal langes atmosfääri CO2-sisaldus. Langenud CO2-hulk suurendab C3 valgushingamist, kuna liigne hapnik mesofüllis oksüdeerib RuBisCO ensüümi. Probleem esines peamiselt soojadel aladel, kus C3-taimed peavad transpiratsiooni ärahoidmiseks sulgema õhulõhed. Õhulõhede sulgemine suurendab hapniku akumuleerumist kudedesse fotosünteesi tõttu.

C4 taimed ei võta CO2 fotosünteesiks otse õhust. Taimed kasutavad PEP-karboksülaasi (fosfoenoolpürovaatkarboksülaasi) CO2 sidumiseks. PEP-karboksülaasist omakorda moodustatakse neljasüsinikuline oksaaloatsetaat. Oksaaloatsetaat muundatakse õunhappeks või aspartaadiks, olenevalt liigist. Õunhape või aspartaat liigub pärg-mesofülli, kus CO2 eraldatakse. Seejärel saab toimuda Calvini tsükkel. RuBisCO ensüüm puudub C4-mesofüllis peaaegu täielikult. Kogu protsess praktiliselt välistab valgushingamise, andes kohastumusliku eelistuse transpiratsioonirikkas keskkonnas C3-taimede üle.

C4 taimed peavad energiat kulutama PEP-karboksülaasi sünteesimiseks. PEP-karboksülaasi on võimalik toota ainult valguse käes, kasutades ATP-d ja pürovaate (Hatchi-Slacki tsükkel). Protsessi juhtiva ensüümi (pürovaat-Pi-dikinaas) aktiivsus langeb temperatuuriga, takistades suuremat levimist jahedamates kliimades. Teiseks on CO2 kättesaamiseks õunhappest ja aspartaadist vaja NADPH-d, mida on tarvis fotosünteesiks endaks. See tõstab lisakulusid, aga on täpselt teadmata, kuidas C4-taimed seda probleemi lahendavad.

Vaata ka[muuda | redigeeri lähteteksti]