جميع الكتب
حول المدرب تسجيل الدخول ابدأ القراءة

الأحياء · المسرد

ما معنى نباتات C4 وCAM؟

تعريف 14.12 الأحياء الجامعية — السنة الأولى · الفصل 14 — التركيب الضوئي والتغذي الذاتي

نباتات C4 (الذرة، وقصب السكر، والذرة الرفيعة، وكثير من النجيليات المدارية) تسد التسرب بتركيز CO2\mathrm{CO_2}: ففي خلايا النسيج الوسطي يثبّت إنزيم لا ألفة له مع O2\mathrm{O_2} (كربوكسيلاز PEP) البيكربونات في حمض رباعي الكربون، يُنقل إلى خلايا غمد الحزمة حول العروق ويُنزع كربوكسيله هناك، فيرتفع CO2\mathrm{CO_2} حول روبيسكو عشرة أضعاف وتُقمع الأكسجة — بكلفة ATP زائدين لكل CO2\mathrm{CO_2}. ونوعا الخلايا يكوّنان تشريح كرانتس («الإكليل»). أما نباتات CAM (الصبّار، والأناناس، والأغاف) فتفصل الخطوتين نفسيهما في الزمن لا في المكان: فتفتح ثغورها ليلًا، وتخزن CO2\mathrm{CO_2} حمضَ تفاح في الفجوة، وتطلقه إلى روبيسكو نهارًا وثغورها مغلقة، فتفقد عُشر ما يفقده نبات C3 من ماء لكل كربون مثبَّت.

تشريح كرانتس في ورقة ذرة: كل عرق مكلل بخلايا غمد حزمة كبيرة مكتظة بالبلاستيدات الخضراء، تحيط بها بدورها خلايا النسيج الوسطي. ويُلتقط CO_2 في الحلقة الخارجية ويُسلَّم، مركَّزًا، إلى روبيسكو في الداخلية.
تشريح كرانتس في ورقة ذرة: كل عرق مكلل بخلايا غمد حزمة كبيرة مكتظة بالبلاستيدات الخضراء، تحيط بها بدورها خلايا النسيج الوسطي. ويُلتقط CO2\mathrm{CO_2} في الحلقة الخارجية ويُسلَّم، مركَّزًا، إلى روبيسكو في الداخلية.

أمثلة

مثال 14.13 (أي نبات أين)

عند 20C20\,{}^{\circ}\mathrm{C} في هواء رطب تثبّت ورقة قمح C3 وورقة ذرة C4 الكربون بمعدلين متقاربين، وتدفع الذرة ATP زائدين لكل كربون. وعند 35C35\,{}^{\circ}\mathrm{C} في هواء جاف يفقد القمح ثلث تثبيته للتنفس الضوئي بينما لا تفقد الذرة شيئًا: فنجيليات C4 تسيطر على البلاد الحارة المكشوفة، ونباتات C3 على الباردة والمظللة. أما الصبّار فيثبّت ببطء بالمعيارين كليهما لكنه ينجو حيث تموت الأخرى عطشًا.

اقرأ في الفصل ←