C3-taimed
C3-taimed on paraskliimavöötmes produktiivselt fotosünteesivad taimed, milles fotosünteesi ajal kõigepealt moodustub kolme süsinikaatomiga 3-fosfoglütseraat[1]. C3-tüüpi taimed on kõige enam levinud, moodustades ligi 95% kogu maailma taimede biomassist. Samas on ka C3-fotosüntees (ehk Calvini tsükkel) kõige vanem ja lihtsam kolmest teisest süsiniku sidumise mehhanismist, milleks on C4- ja CAM-taimede fotosüntees.[2] C4- ja CAM-taimed erinevad C3-taimedest selle poolest, et neil on lisaprotsessid, enne kui süsihappegaas saab siseneda Calvini tsüklisse.
C3-taimede fotosüntees muuda
.svg)
Selle süsteemi võtmeensüümiks on RuBisCo, mis seob õhulõhede kaudu ribuloos-1,5-bisfosfaadile atmosfäärist omastatud CO2. Saadud reaktsiooniprodukt pooldub ja tekib kaks molekuli 3-fosfoglütseraati.[3]
CO2 + H2O + RuBP → (2) 3-fosfoglütseraat
Produkti kasutab taim elutegevuseks vajalike ühendite sünteesil.
CO2 asemel võib RuBisCo lisada ribuloos-1,5-difosfaadile ka hapnikku, tekitades ühe molekuli 3-fosfoglütseraati ja ühe molekuli 2-fosfoglükolaati. Seda protsessi nimetatakse C2-fotosünteesiks või fotorespiratsiooniks. Fosfoglükolaadil pole metaboolset eesmärki ja suurtes kogustes on see taimele toksiline. Seega tuleb seda töödelda metaboolses rajas, milleks on fotorespiratsioon. Fotorespiratsioon pole mitte ainult energianõudlik protsess, vaid viib ka CO2 kaoni. Seetõttu võib fotosünteesi efektiivsus ebasoodsates tingimustes, näiteks kõrgel temperatuuril ja kuivuses, fotorespiratsiooni tõttu langeda kuni 40%.[3]
RuBisCo kahjulikku oksügenaasset reaktsiooni võib selgitada jäänukina ensüümi evolutsioonilisest ajaloost, kuna ensüüm kujunes välja üle kolme miljardi aasta tagasi, kui Maa atmosfääris oli süsihappegaasi tase kõrge ja hapniku kontsentratsioon madal. Ilmselt oli hiljem võimatu muuta ensüümi omadusi või RuBisCo üldse mõne teise karboksülaasi vastu välja vahetada.[3]
Vaata ka muuda
Viited muuda
- ↑ Eesti maaelu entsüklopeedia (A–K), 2008. Tallinn: Eesti Entsüklopeediakirjastus
- ↑ Raven, J. A.; Edwards, D. (2001). "Roots: evolutionary origins and biogeochemical significance". Journal of Experimental Botany. 52 (90001): 381–401. DOI:10.1093/jexbot/52.suppl_1.381. PMID 11326045.
- ↑ 3,0 3,1 3,2 Gowik, U. and Westhoff, P., 2011. The path from C3 to C4 photosynthesis. Plant Physiology, 155 (1), pp. 56–63.