C4経路：光合成のより効率的な方法
C4経路は、トウモロコシ、サトウキビ、ソルガムなどの植物に見られる、より一般的なC3光合成のバリエーションです。これは、特に植物が光を吸う傾向がある高温の乾燥した環境で、二酸化炭素（CO2）を捕捉するためのより効率的な方法です。これがそれがどのように機能するかの内訳です：
1。初期炭素固定：
*（C3植物のように）Rubiscoを使用する代わりに、C4植物はホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ（PEPカルボキシラーゼ）と呼ばれる酵素を採用しています CO2を oxaloacetate と呼ばれる4炭素化合物に修正します 。
*これは、 mesophyll細胞と呼ばれる特殊な細胞で起こります 。
2。輸送と脱炭素化：
*オキサロアセテートは、 malate に変換されます バンドルシースセルと呼ばれる別のタイプのセルに輸送 。
*バンドルシースでは、マロン酸塩が脱炭酸化されており、 co2 を放出します pyruvate を形成します 。
3。カルバンサイクル：
*その後、リリースされたCO2はカルバンサイクルで使用されます C3植物のように、糖を生産する。
*このサイクルは、葉肉細胞よりもCO2の濃度が高いバンドルシースセルで発生します。
4。 PEPの再生：
*ピルビン酸は葉細胞に戻され、そこでATPとNADPHを使用してPEPに戻されます。
*これにより、サイクルが完了します。
C4経路の利点：
* CO2濃度が高い： C4経路は、バンドルシース細胞にCO2を濃縮し、光検査を最小限に抑え、光合成効率を高めます。
* 水損失の減少： C4植物は気孔をより頻繁に閉じることができ、蒸散により水分の損失を減らすことができます。
* 窒素の効率的な使用： C4植物は、C3植物と同じ量のバイオマスを生成するために、より少ない窒素が必要です。
* 生産性の向上： C4植物は、高速で乾燥した環境でより速く成長し、より多くのバイオマスを生産できます。
ただし、C4経路には欠点があります：
* エネルギーコスト： 動作するには、C3経路よりも多くのエネルギーが必要です。
* 複雑な経路： C4経路はより複雑で、追加の酵素と細胞タイプが必要です。
要約すると、C4経路は、高温の乾燥環境でCO2をキャプチャするためのより効率的な方法です。それは生産性と水の保全を高めることができる植物にとって貴重な適応です。より複雑ですが、特定の環境条件下でC3経路よりも利点があります。
