การตรึงคาร์บอนแบบ C3

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
ไปยังการนำทาง ไปยังการค้นหา
ภาพตัดขวางใบของ Arabidopsis thaliana ที่ใช้การตรึงคาร์บอนแบบ C3

เป็นวิธีการตรึงคาร์บอนในการสังเคราะห์ด้วยแสงที่พบมากที่สุดในสามวิธีที่เหลือคือ C4 และ CAM กระบวนการนี้จะเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์และไรโบรสบิสฟอสเตต (RuBP, น้ำตาล 5 คาร์บอน) เป็น 3-phosphoglycerate 2 โมเลกุล ผ่านปฏิกิริยาต่อไปนี้:

CO2 + H2O + RuBP → (2) 3-ฟอสโฟกลีเซอเรต

ปฏิกิริยานี้เป็นขั้นตอนแรกของวัฏจักรคัลวิน โดยในพืช C3 จะตรึงจากอากาศแทนที่จะตรึงมาจากมาเลตตามพืช C4 และ CAM

พืชที่มีชีวิตรอดโดยการตรึงคาร์บอนแบบ C3 อย่างเดียว (พืช C3) มีแนวโน้มที่จะเจริญเติบโตในพื้นที่ที่ความเข้มของแสงแดดอยู่ในระดับปานกลาง อุณหภูมิปานกลาง ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์อยู่ที่ประมาณ 200 ppm หรือสูงกว่า[1] และมีน้ำใต้จำนวนมาก พืช C3 ที่มีต้นกำเนิดในช่วงยุค Mesozoic และ Paleozoic ก่อนพืช C4 และยังพบในพืชประมาณ 95% ของโลกรวมถึงพืชอาหารที่สำคัญ เช่น ข้าวเจ้า ข้าวสาลี ถั่วเหลือง และข้าวบาร์เลย์

พืช C3 ไม่สามารถเติบโตได้ในพื้นที่ที่ร้อนมากเพราะ RuBisCO รวมออกซิเจนเข้ากับ RuBP มากขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น สิ่งนี้นำไปสู่การหายใจแสง ซึ่งนำไปสู่การสูญเสียสุทธิของคาร์บอนและไนโตรเจนจากพืชและจำกัดการเติบโต

พืช C3 สูญเสียน้ำถึง 97% ที่ถูกดูดผ่านรากเพื่อคายน้ำ[2] ในพื้นที่ที่แห้งพืช C3 จะปิดปากใบเพื่อลดการสูญเสียน้ำ แต่สิ่งนี้จะหยุด CO2 จากการเข้าไปในใบไม้และลดความเข้มข้นของ CO2 ในใบ สิ่งนี้จะลดอัตราส่วนของ CO2 ต่อ O2 ทำให้เกิดการหายใจแสงมากขึ้นพืช C4 และ CAM มีการดัดแปลงที่ทำให้พวกมันสามารถอยู่รอดได้ในพื้นที่ร้อนและแห้งดังนั้นจึงสามารถแข่งขันกับ C3 พืชในพื้นที่เหล่านี้ได้

ชื่อ C3 มาจากผลิตภัณฑ์ตัวแรกหลังจากตรึงคาร์บอนมา ซึ่งนั่นก็คือฟอสโฟกลีเซอเรตซึ่งมีคาร์บอนทั้งหมดสามตัว

อ้างอิง[แก้]

  1. C. Michael Hogan. 2011. "Respiration". Encyclopedia of Earth. Eds. Mark McGinley and C. J. Cleveland. National Council for Science and the Environment. Washington, D.C.
  2. Raven, J. A.; Edwards, D. (March 2001). "Roots: evolutionary origins and biogeochemical significance". Journal of Experimental Botany. 52 (Supplement 1 แม่แบบ:^): 381–401. doi:10.1093/jexbot/52.suppl_1.381. PMID 11326045.