なぜC4植物がこの適応を必要とするのですか?
* 光検査: 暑くて乾燥した気候では、植物は水分の損失を防ぐために気孔(葉の小さな毛穴)を閉じる必要があります。これにより、CO2摂取量が制限されますが、酸素が植物内に蓄積することもできます。 この酸素は、光合成のプロセスでCO2と競合する可能性があり、光検査と呼ばれる無駄なプロセスにつながります。
* C4解決策: C4植物は、この問題を克服する方法を進化させました。彼らは、PEPカルボキシラーゼと呼ばれる特別な酵素を使用して、葉肉細胞(葉の外層)にCO2を捕獲します。この酵素は、Rubisco(Calvinサイクルで使用されている酵素)よりもCO2に対する親和性が高いため、レベルが低い場合でもCO2を効率的にキャプチャできます。
* 4炭素酸: 次に、CO2はマレートと呼ばれる4炭素酸に組み込まれます。このマロ酸塩は、バンドルシースセル(葉の内側層)に輸送され、そこで分解され、CO2が放出されます。
* カルバンサイクル: その後、糖を生成するために、光合成の主なプロセスであるカルバンサイクルで、マロ酸塩から放出されるCO2が使用されます。
要約: C4植物は、特別なメカニズムを使用してバンドルシースセルにCO2を濃縮し、高温の乾燥状態でより効率的に光合成を実行できるようにします。 このメカニズムには、4炭素酸にCO2をトラップすることが含まれます。