DSC00041 (48)

Bili ^

3. Metaboten

Jeśli przyjmiemy, że analizujemy włączenie 6 atomów węgla nieorganicznego (z takiej liczby atomów składa się przecież cząsteczka glukozy), wówczas bilans energetyczny i potencjału redukcyjnego będzie następujący:

6 C j + 18 ATP + 12 NADPH +18 ADP + 18 Pj + Iż NADP*'.

I ii zbv tc jednak nic odzwierciedlają wydajności fotosyntezy. Szczegółowe badania wykazały. że wynosi ona około 30% (30% energii pochłanianej przez fotosystemy jest aku-nrmli rwane w glukozie, reszta tracona jest głównie w postaci ciepła).

Fotooddychanie

W warunkach niedoboru GO, w oświetlonych chloroplastach większości roślin zachodzi oksydacyjny proces zużywania tlenu. Ponadto wydzielany jest dwutlenek węgla, dlatego proces ten nazwano fotooddychaniem. Ogólnie rzecz ujmując, w procesie tym Ru BP ukga oksydacji, a ponadto zużywany jest ATP.

AmI wżgjędem gospodarczym fot(x>d dychanie jest niekorzystne, ponieważ zmniejszenie liczby c/ąstcc/ck RuBP ogranicza wydajność fotosyntezy większości roślin. Badania as kazały , że za fotooddychanie odpowiedzialny jest enzym przeprowadzający normalnie asymilacje GO,, Ody stężenie CO, jest niskie, a temperatura wysoka, rubisco wykorzystuje jako substraty RuBP oraz tlen!

Fotosynteza C, i C₍

Niektóre rośliny, na przykład kukurydza, trzcina cukrowa i sorgo, potrafią zwiększyć mjHjfruiUlf fotosyntezy. W tropikach warunki przeprowadzania fotosyntezy są niekorzystne. ponieważ w ciągu dnia szybko następuje zamykanie szparek, a wiec odcinany jest dostęp do dwutlenku węgla, pojawia się więc problem fotooddychania. Wspomniane rośliny wykształciły mechanizmy biologiczne pozwalające w znacznym stopniu zniwelować to ograniczenie. Przede wszystkim potrafią one zwiększyć stężenie CO, w komórkach tniękiszu asymilacyjnego, nawet stukrotnie w porównaniu z innymi roślinami. Mogą też gromadzić CO, w nocy. Jest to możliwe dzięki istnieniu wyspecjalizowanego układu wieńcowego.

pochwa

mezotH wokółwiązkowa

wiązka

przewodząca

Ryc. 3.21. Model budowy układu wieńcowego roślin C

Układ wieńcowy tworzą dwie koncentryczne warstwy mięki-szti asymilacyjnego otaczające alązki przewodzące w liściach iryc. 3.21). Komórki warstwy wewnętrznej — pochwy wokół-wiązkowej - mają chloroplasty pozbawione gran, ale z licznymi enzymami cyklu Calvina. Komórki warstwy zewnętrznej - mezofifu - mają chloroplasty z licznymi granami, a ponadto anikalny zestaw enzymów.

Dzięki nim w chloroplastach mezofilu zachodzi przyłączenie

77