La photosynthèse est un processus qui utilise l'eau, le dioxyde de carbone (CO2) et de l'énergie solaire pour la synthèse des sucres. Elle est réalisée par un grand nombre de plantes, d'algues et de bactéries. Chez les plantes et les algues, la photosynthèse se produit dans certaines parties spécifiques des chloroplastes de cellules appelé; située dans les feuilles et les tiges. Alors que la plupart des plantes effectuent ce qu'on appelle C3 photosynthèse, les plantes qui se sont adaptées à des environnements chauds exercent une forme modifiée connue sous le nom C4 photosynthèse.
C4 photosynthèse
Dans ce type de photosynthèse CO2 de l'environnement est d'abord incorporé dans les acides 4-carbone dans des cellules appelées mesophylls. Ces acides sont transportés vers d'autres cellules appelées cellules de la gaine de l'ensemble. Dans ces cellules, la réaction est inversée, le CO2 est libéré et utilisé ensuite dans la (C3), la voie photosynthétique normale. L'incorporation de CO 2 dans les composés 3 atomes de carbone est catalysée par une enzyme connue sous le nom Rubisco.
Avantages de C4 Photosynthèse
Dans les environnements chauds et secs photosynthèse C4 est plus efficace que C3 photosynthèse. Ceci est dû à deux raisons. La première est que le système ne subit pas de photorespiration, un processus qui va à l'encontre de la photosynthèse (voir ci-dessous). Le second est que les plantes peuvent garder leurs pores fermés pendant de longues périodes, évitant ainsi la perte d'eau.
photorespiration
Ceci est un processus dans lequel, au lieu d'ajouter le CO2 pour le sucre de plus en plus, la Rubisco ajoute de l'oxygène. Dans les situations où la photosynthèse se déroule rapidement (à haute température, des niveaux élevés de la lumière ou les deux), il y a tellement O2 disponible que cette réaction devient un problème important. plantes C4 résolvent ce problème en maintenant une forte concentration de CO2 dans la partie pertinente de la feuille (les cellules de la gaine du faisceau).
Perte d'eau
Les plantes échangent des gaz, le CO2 et O2, avec leur environnement à travers les pores appelés stomates. Lorsque les stomates sont ouverts CO2 peut diffuser pour être utilisé dans la photosynthèse et O2, un produit de la photosynthèse peut diffuser à l'extérieur. Toutefois, lorsque les stomates sont ouverts la plante perd aussi de l'eau due à la transpiration, et ce problème est renforcée dans les climats chauds et secs. Les plantes qui effectuent la photosynthèse C4 peut garder leurs stomates fermés plus que leurs équivalents C3 parce qu'ils sont plus efficaces dans l'incorporation de CO2. Cela réduit leur perte d'eau.
Désavantages
Bien que la photosynthèse C4 est clairement avantageux dans les climats chauds et secs, ce n'est pas vrai dans les frais et humides. En effet, photosynthèse C4 est plus complexe: il a plus d'étapes et nécessite une anatomie spécialisée. Pour cette raison, à moins que la photorespiration ou la perte d'eau sont des questions importantes, C3 photosynthèse est plus efficace. Ceci est la raison pour laquelle la majorité des plantes C3 effectuer la photosynthèse.