C4 और CAM पौधे क्या है? — जीवविज्ञान

परिभाषा 14.12 विश्वविद्यालय जीवविज्ञान — वर्ष 1 · 第 14 章 — प्रकाश-संश्लेषण और स्वपोषण

C4 पौधे (मक्का, गन्ना, ज्वार, अनेक उष्णकटिबंधीय घासें) $\mathrm{CO_2}$ गाढ़ी करके यह रिसाव सील कर देते हैं: मध्योतक कोशिकाओं में ऐसा एंजाइम (PEP कार्बोक्सिलेज़), जिसकी $\mathrm{O_2}$ से कोई बंधुता नहीं, बाइकार्बोनेट को चार-कार्बन वाले किसी अम्ल में स्थिर करता है, जिसे शिराओं के चारों ओर की पूल-आच्छद कोशिकाओं में भेजकर वहाँ विकार्बोक्सिलित किया जाता है, जिससे RuBisCO के चारों ओर $\mathrm{CO_2}$ दस गुना हो जाती है और ऑक्सीजनन दब जाता है — और इसकी क़ीमत प्रति $\mathrm{CO_2}$ दो अतिरिक्त ATP है। दोनों कोशिका-प्रकार मिलकर क्रांत्स (“माला”) शारीरिकी बनाते हैं। CAM पौधे (नागफनी, अनन्नास, रामबाँस) उन्हीं दोनों चरणों को स्थान के बजाय समय में अलग करते हैं: वे अपने रंध्र रात में खोलते हैं, $\mathrm{CO_2}$ को रसधानी में मैलिक अम्ल के रूप में संचित करते हैं, और दिन में बंद रंध्रों के पीछे उसे RuBisCO को दे देते हैं, और प्रति स्थिर कार्बन किसी C3 पौधे से दसवाँ भाग जल खोते हैं।

मक्का की पत्ती में क्रांत्स शारीरिकी: हर शिरा के चारों ओर हरितलवकों से भरी बड़ी पूल-आच्छद कोशिकाओं की माला है, और उसके चारों ओर मध्योतक कोशिकाओं का घेरा। CO_2 बाहरी घेरे में पकड़ी जाती है और भीतरी घेरे के RuBisCO तक गाढ़ी होकर पहुँचाई जाती है। — मक्का की पत्ती में क्रांत्स शारीरिकी: हर शिरा के चारों ओर हरितलवकों से भरी बड़ी पूल-आच्छद कोशिकाओं की माला है, और उसके चारों ओर मध्योतक कोशिकाओं का घेरा। $\mathrm{CO_2}$ बाहरी घेरे में पकड़ी जाती है और भीतरी घेरे के RuBisCO तक गाढ़ी होकर पहुँचाई जाती है।

示例

उदाहरण 14.13 (कौन-सा पौधा कहाँ)

नम हवा में $20\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ पर किसी C3 गेहूँ की पत्ती और किसी C4 मक्का की पत्ती लगभग एक ही दर से कार्बन स्थिर करती हैं, और मक्का प्रति कार्बन दो ATP अधिक चुकाता है। सूखी हवा में $35\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ पर गेहूँ अपने स्थिरीकरण का एक-तिहाई प्रकाश-श्वसन में खो देता है जबकि मक्का कुछ नहीं खोता: C4 घासें गरम खुले देश पर छाई रहती हैं, और C3 पौधे ठंडे तथा छायादार पर। कोई नागफनी दोनों मानकों से धीमे स्थिर करती है पर वहाँ जीवित रहती है जहाँ बाक़ी प्यास से मर जाते।

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