Zes. 7
Porównaj rośliny C3 i C4. podaj akceptory CO2, powstawanie glukozy, itp.
Rośliny C3 to rośliny, u których podczas fotosyntezy zachodzi tylko cykl Calvina - Bensona. Rośliny C4 wykształciły dodatkowy mechanizm poprzedzający cykl Calvina - Bensona, który nazywamy szlakiem C4. U roślin C3 akceptorem CO2 jest 1,5- dwufosforybuloza - RuDP. W wyniku tego procesu powstaje kwas 3- fosfoglicerynowy. U roślin typu C4 akceptorem dwutlenku węgla jest fosfoenolopirogronian - PEP. W wyniku przyłączenia CO2 powstaje kwas szczawiooctowy. Szczawiooctan jest przekształcany w jabłczan, który jest transportowany do pochwy okołowiązkowej, gdzie następuje dekarboksylacja. W wyniku tego procesu uwalniany CO2 jest wiązany przez 1,5 -biofosforybulozę , po czym następuje cykl Calvina - Bensona. Wiązanie CO2 w roślinach C4 wymaga więcej energii. Potrzebne są 2 cząsteczki NADPH i 5 wiązań ATP. Rośliny C3 potrzebują 2 cząsteczki NADPH i 3 cząsteczki ATP.
Reakcje powstawania glukozy:
Do wytworzenia 1 cząsteczki glukozy potrzeba prawie 3000 kJ*mol-1 energii.
Regeneracja akceptora u roslin C3 zachodzi w fazie regeneracyjnej cyklu Calvina. Polega ona na odtworzeniu 1,5- biofosforybulozy przy udziale enzymów: fosfatazy, kinazy i inne. Regeneracja akceptora u roślin C4 następuje w wyniku transkarboksylacji, czyli w trakcie, gdy kwasy przekazują 1 grupę karboksylowa na RuDP.
Akceptory CO2 w fazie ciemnej u roślin C3 i C4 Większość roślin wyższych asymiluje CO2 w cyklu Calvina. Kluczowym enzymem jest jest u nich karboksylaza RuDP, pierwszym zaś trwałym produktem karboksylacji jest PGA. Jest to związek trójwęglowy i dlatego rośliny asymilujące CO2 w ten sposób to rośliny typu C3. Akceptorem CO2 jest 1,5 - dwufosforybuloza (RuDP). U roślin typu C4 poza 1,5-RuDP, dodatkowym akceptorem CO2 jest fosfoenolopirogronian (PEP). Enzymem, który katalizuje przyłączanie do niego CO2 jest karboksyloza PEP. Produktem karboksylacji jest zwiazek 4-rowęglowy - szczawiooctan (dlatego rośliny asymilujące CO2 w ten sposób nazwano roślinami typu C4). Powstały szczawiooctan ulega przemianie w jabłczan, a ten podlega dekarboksylacji. Powstały CO2 związany jest przez RuDP i dalej przekształcany zgodnie z reakcjami cyklu Calvina.
Oddychanie tlenowe Oddychanie polega na utlenianiu substratu oddechowego (glukoza), w wyniku czego powstaje energia i jest ona wykorzystywana do przebiegu wielu funkcji życiowych organizmów. Etap, w którym zużywany jest tlen to łańcuch oddechowy. Substrat oddechowy będący elementem przemiany glikolizy lub cyklu Krebsa oddaje za pośrednictwem odpowiednich enzymów - dehydrogenaz - parę atomów wodoru, a dokładniej to 2 elektrony i 2 protony, na przenośniki - nukleotydy nikotynamidoadeninowe (NAD, NADP) lub na nukleotydy flawinowe, a następnie na chiniony. Z kolei elektrony przepływają przez układ cytochromowy, oddają po drodze energię i ostatecznie zostają przeniesione na tlen atmosferyczny. Tworzy się wówczas jon tlenkowy, który po połączeniu z protonami daje wodę. Podczas wędrówki elektronów przez układ cytochromowy tracą one stopniowo energię, która zostaje zmagazynowana w ATP. Następuje to w wyniku fosforylacji oksydacyjnej, która w odróżnieniu od fosforylacji substratowej zachodzi przy udziale tlenu.
Rola IAA w fototropiźmie dodatnim Auksyny to substancje stymulujące wydłużanie komórek, zwłaszcza łodyg. IAA to naturalna auksyna (kwas indolilo -3-octowy). Auksyny sa wytwarzane głównie w młodych częściach rosliny, w wierzchołkach pędów, w rozwijających się liściach i młodych owocach. Z miejsc syntezy są transportowane do innych części rośliny; w łodygach transport jest ukierunkowany, od wierzchołka ku podstawie, tzw. bazypetalny.
Wzrost stężenia auksyn wywołuje stymulację wzrostu komórki. Łodyga posiada fototropizm dodatni. Wygięcie tropiczne, w tym wypadku fototropiczne jest wynikiem nierównomiernej szybkości wzrostu dwu stron reagującego organu. Dodatni ruch fototropiczny cechuje się tym, że następuje szybsze wydłużenie się komórek po stronie nieoświetlonej. Dzieje się tak, ponieważ następuje transport auksyn na stronę zacienioną, a większe ich stężenie powoduje stymulację przyrostu komórek na długość w tej części łodygi i wygięcie się jej w kierunku do światła. Strona zacieniona staje się elektrododatnia, a auksyna jako anion jest transportowana do tej części.
Reutylizacja pierwiastków Reutylizacja to powtórne wykorzystanie tego samego pierwiastka. Procesowi temu podlegają: fosfor, azot, magnez, potas. Jeżeli w podłożu jest ich deficyt to objawy niedoboru występują najpierw na częściach starszych rośliny. Reutylizacji nie podlegają wapń i siarka oraz wszystkie mikroskładniki, dlatego objawy ich niedoboru ujawniają się już na najmłodszych częściach rośliny.