Diferencia entre las plantas C3 y C4
El diferencia clave entre las plantas C3 y C4 es que Las plantas C3 forman un compuesto de tres carbonos como el primer producto estable de la reacción oscura, mientras que las plantas C4 forman un compuesto de cuatro carbonos como el primer producto estable de la reacción oscura.
La fotosíntesis es un proceso impulsado por la luz que convierte el dióxido de carbono y el agua en azúcares ricos en energía en plantas, algas y cianobacterias. Durante la reacción ligera de la fotosíntesis, se produce la fotólisis de las moléculas de agua. Como resultado de la fotólisis del agua, el oxígeno libera como un subproducto. Después de la reacción de luz, comienza la reacción oscura y sintetiza carbohidratos mediante la fijación de dióxido de carbono. Sin embargo, el oxígeno generado a partir de la reacción de la luz puede unirse con la enzima principal de la reacción oscura, que es la oxigenasa-carboxilasa de rubp (Rubisco) y llevar a cabo la fotorrespiración. La fotorrespiración es un proceso que desperdicia energía y disminuye la síntesis de carbohidratos. Por lo tanto, para prevenir la fotorrespiración, hay tres formas diferentes en que se producen una reacción oscura en las plantas para evitar la reunión de oxígeno con Rubisco. Por lo tanto, dependiendo de la forma en que tiene lugar la reacción oscura, hay 3 tipos de plantas; a saber, plantas C3, plantas C4 y plantas de cámara.
CONTENIDO
1. Descripción general y diferencia de claves
2. ¿Qué son las plantas C3?
3. ¿Qué son las plantas C4?
4. Similitudes entre las plantas C3 y C4
5. Comparación de lado a lado: plantas C3 vs C4 en forma tabular
6. Resumen
¿Qué son las plantas C3??
Alrededor del 95% de las plantas en la tierra son plantas C3. Como el nombre indica, llevan a cabo el mecanismo fotosintético C3 que es el ciclo de Calvin. Se cree que la fotosíntesis C3 ha surgido casi 3.Hace 5 mil millones de años. Estas plantas son en su mayoría plantas de hoja leñosas y redondas. En estas plantas, la fijación de carbono tiene lugar en las células de mesófila que están justo debajo de la epidermis.
El dióxido de carbono entra desde la atmósfera hasta las células de mesófila a través de los estomas. Entonces comienza la reacción oscura. La primera reacción es la fijación de dióxido de carbono con bisfosfato ribulosa en fosfoglicerato que es un compuesto de tres carbonos. De hecho, es el primer producto estable de las plantas C3. Ribulosa bisfosfato carboxilasa (Rubisco) es la enzima que cataliza esta reacción de carboxilación en plantas. Del mismo modo, el ciclo de Calvin ocurre cíclicamente mientras se produce carbohidratos.
Figura 01: plantas C3
En comparación con las plantas C4, las plantas C3 son ineficientes con respecto a su mecanismo fotosintético. Se debe a la aparición de fotorrespiración en plantas C3. La fotorrespiración ocurre debido a la actividad de oxigenasa de la enzima Rubisco. La oxigenación de Rubisco funciona en la dirección opuesta a la carboxilación, deshace efectivamente la fotosíntesis al desperdiciar grandes cantidades de carbono originalmente fijadas por el ciclo de Calvin a un gran gasto, y resulta en la pérdida de dióxido de carbono de las células que fijan dióxido de carbono. Del mismo modo, la interacción con oxígeno y dióxido de carbono se produce en el mismo sitio en Rubisco. Estas reacciones en competencia normalmente se ejecutan en una relación de 3: 1 (carbono: oxígeno). Por lo tanto, está claro que la fotorrespiración es un proceso estimulado de luz que consume oxígeno y evoluciona el dióxido de carbono.
¿Qué son las plantas C4??
Las plantas C4 están presentes en áreas secas y de alta temperatura. Aproximadamente el 1% de las especies de plantas tienen bioquímica C4. Algunos ejemplos de plantas C4 son el maíz y la caña de azúcar. Como el nombre indica, estas plantas llevan a cabo el mecanismo fotosintético C4. Se cree que la fotosíntesis C4 surgió hace casi 12 millones de años; mucho después de la evolución del mecanismo C3. Las plantas C4 pueden estar mejor adaptadas ahora, ya que los niveles actuales de dióxido de carbono son mucho más bajos que hace 100 millones de años.
Las plantas C4 son mucho más eficientes para capturar dióxido de carbono. Además, la fotosíntesis C4 se encuentra tanto en las especies monocotiales como en el dicotio. A diferencia de las plantas C3, el primer producto estable formado durante la fotosíntesis es el ácido oxaloacético, que es un compuesto de cuatro carbonos. Lo más importante, las hojas de estas plantas muestran un tipo especial de anatomía llamado "anatomía de Kranz". Hay un círculo de células de la vaina del paquete con cloroplastos alrededor de los paquetes vasculares por los cuales se pueden identificar las plantas C4.
Figura 02: plantas C4
En esta vía, la fijación de dióxido de carbono ocurre dos veces. En el citoplasma de células mesófilas, CO2 Primeras correcciones con fosfoenolpiruvato (PEP), que actúa como un aceptador primario. La reacción es catalizada por la enzima PEP carboxilasa. Luego Pep se convierte en malato y luego en Pyruvato Liberando CO2. Y esta CO2 Nuevamente corrige por segunda vez con bisfosfato ribulosa, para formar 2 fosfoglicerados para llevar a cabo el ciclo de Calvin.
¿Cuáles son las similitudes entre las plantas C3 y C4??
- Las plantas C3 y C4 fijan el dióxido de carbono y producen carbohidratos.
- Llevan a cabo una reacción oscura.
- Además, ambos tipos de plantas llevan a cabo la misma reacción de luz.
- Además, tienen cloroplastos para llevar a cabo la fotosíntesis.
- Su ecuación fotosintética es similar.
- Además, el rubp implica en la oscura reacción de ambos tipos de plantas.
- Ambas plantas producen fosfoglicerados.
¿Cuál es la diferencia entre las plantas C3 y C4??
Las plantas C3 producen ácido fosfoglícico como el primer producto estable de la reacción oscura. Es un compuesto de tres carbonos. Por otro lado, las plantas C4 producen ácido oxalo-acético como el primer producto estable de la reacción oscura. Es un compuesto de cuatro carbonos. Por lo tanto, esta es la diferencia clave entre las plantas C3 y C4.
Además, la eficiencia fotosintética de las plantas C3 es menor que la eficiencia fotosintética de las plantas C4. Se debe a la fotorrespiración observada en plantas C3, que es insignificante en las plantas C4. Por lo tanto, es otra diferencia entre las plantas C3 y C4. Al considerar las diferencias estructurales, las plantas C3 no tienen dos tipos de cloroplastos y anatomía de Kranz en hojas. Por otro lado, las plantas C4 tienen dos tipos de cloroplastos, y muestran anatomía de Kranz en hojas. Por lo tanto, también es una diferencia entre las plantas C3 y C4.
Además, una mayor diferencia entre las plantas C3 y C4 es que las plantas C3 fijan el dióxido de carbono solo una vez, mientras que las plantas C4 fijan el dióxido de carbono dos veces. Debido a este hecho, la asimilación de C es menor en las plantas C3, mientras que la asimilación de C es alta en las plantas C4. No solo eso, las plantas C4 pueden llevar a cabo la fotosíntesis cuando los estomas están cerrados y bajo concentraciones de luz muy altas y CO bajo2 concentraciones. Sin embargo, las plantas C3 no pueden realizar la fotosíntesis cuando los estomas están cerrados y bajo concentraciones de luz muy altas y bajo CO2 concentraciones. Por lo tanto, esta también es una diferencia significativa entre las plantas C3 y C4. Además, las plantas C3 y las plantas C4 difieren del primer aceptador de dióxido de carbono. RUBP es el CO2 Aceptor en plantas C3, mientras que PEP es el primer CO2 Aceptor en plantas C4.
Resumen -plantas C3 vs C4
C3 y C4 son dos tipos de plantas. Las plantas C3 son muy comunes, mientras que las plantas C4 son muy raras. La diferencia clave entre las plantas C3 y C4 depende del primer producto de carbono que producen durante la reacción oscura. Las plantas C3 realizan el ciclo de Calvin y producen un compuesto de tres carbonos como el primer producto estable, mientras que las plantas C4 realizan el mecanismo C4 y producen cuatro compuestos de carbono como el primer producto estable. Además, las plantas C3 muestran menos eficiencia fotosintética, mientras que las plantas C4 muestran una alta eficiencia fotosintética. Además, las plantas C3 no tienen anatomía de Kranz en las hojas, y tampoco tienen dos tipos de cloroplastos. Por otro lado, las plantas C4 tienen anatomía de Kranz en sus hojas, y también tienen dos tipos de cloroplastos. Por lo tanto, este es el resumen de las plantas C3 y C4.
Referencia:
1. Szczepanik, et al. “Sobre el mecanismo de C 4, el intercambio intermedio de la fotosíntesis entre la mesófila de Kranz y las células de la vaina del paquete en los pastos."OUP Academic, Oxford University Press, 28 Mar. 2008. Disponible aquí
2. Estudiar.com, estudio.comunicarse. Disponible aquí
Imagen de cortesía:
1."Diagrama de fotorrespiración simplificado" de Rachel Purdon - Trabajo propio, (CC By -SA 3.0) a través de Commons Wikimedia
2."Hatchslackpathway2" por adenosina (charla) - Hatchslackpathway.SVG, (CC BY-SA 2.5) Vía Commons Wikimedia
