САМ-тип фотосинтеза (ф-с-з по типу толстянковых).

НАД-маликэнзимный (Иван-чай, марь, амарант)

НАДФ-маликэнзимный (кукуруза, сорго, сахарный тростник)

ФЕП-карбоксикиназный (баклажан)

Экологическое значение С4-фотосинтеза:

Характерен для растений с условиями близким к аридным, эти растения более устойчивы к засухе и засолению. Они лучше растут при высоких интенсивностях света и дневной температуре 30—35 С. (растения умеренных зон не имеют С4-ф-за).

С4 является арахемозом (эволюционным приобретением биохимического процесса растениями). С4 относительно молодой тип фотосинтеза (нес-ко десятков млн лет назад, а фотосинтез – 2 млрд лет назад возник). С4 возник как адаптация к аридным условиям для обеспечения нормального роста и функционирования растений.

С4-растения обладают большей продуктивность, большей скоростью роста, чем С3.

У С4 скорость фотосинтеза выше, чем у С3.

У С4 меньше потери воды при транспирации, чем у С3.

С4 – это облигатный тип ф-за (появляется у растений вне зависимости от того, в каких условиях они произрастают).

На БИОСе С4: щирица, просо куриное, щитинник зеленый, лебеда татарская.

Для многих суккулентных растений, обитающих в засушливых и безводных условиях, характерен особый тип C4-фотосинтеза. Реакции, свойственные C4-пути фотосинтеза, у них идут ночью: за счет активности ФЕП-карбоксилазы происходит связывание CO2 и накопление C4-кислот. Днем же C4-кислоты декарбоксилируются, а выделяющийся при этом CO2фиксируется РУБИСКО в C3-пути фотосинтеза.

У суккулентов процесс фотосинтеза происходит в специализированной зеленой ткани — хлоренхиме, которая окружена водоносной тканью — гидренхимой. На долю водозапасающей гидренхимы может приходиться до 50% и более массы САМ-растений. При дефиците влаги именно гидренхима в течение длительного времени служит единственным источником воды для ассимилирующих тканей.

У САМ растений днем устьица обычно закрыты, что предотвращает потерю воды. Ночью устьица открываются, CO2начинает проникать в клетки листа и при участии фермента ФЕП-карбоксилазы взаимодействует с ФЕП, образуя ЩУК. ЩУК под действием малатдегидрогеназы восстанавливается в яблочную кислоту (малат), которая начинает накапливаться в вакуолях клеток листа.

В течение дня, когда устьица закрыты, малат переносится в цитоплазму и декарбоксилируется при участии маликэнзима, образуя пируват и CO2. Высвободившаяся углекислота проникает в хлоропласты и фиксируется там РУБИСКО с образованием сахаров в цикле Кальвина.

Таким образом, у растений с метаболизмом кислот по типу толстянковых фиксация СO2 с образованием малата (ночью) и декарбоксилирование малата с высвобождением углекислоты и образованием пирувата (днем) разделены во времени. В C4-растениях эти же процессы разделены пространственно: первый из них протекает в хлоропластах мезофилла, а второй — в хлоропластах обкладки.

NAD(P)маликэнзим I кл

САМ-тип является факультативным типом ф-с-за (при благоприятных условиях он не протекает, в этом случае – С3-фотосинтез).

При неблагоприятных условиях (засоление, увеличение температуры, уменьшении влажности) происходит САМ.

САМ, как и С4 является адаптивным типом.

САМ распространен у растений сем. Толстянковые, Кактусовые, Сложноцветные и т.д.

Дата добавления: 2017-02-01