Pangunahing Pagkakaiba - C3 vs C4 Cycle

Ang C3 at C4 cycle ay dalawang uri ng cyclic reaksyon na nangyayari bilang madilim na reaksyon ng potosintesis. Ang photosynthesis ay ang paggawa ng mga simpleng organikong molekula, glucose mula sa mga inorganic Molekyul, carbon dioxide at tubig, gamit ang sikat ng araw bilang mapagkukunan ng enerhiya. Sa panahon ng potosintesis, ang reaksiyong ilaw ay sinusundan ng madilim na reaksyon. Ang C3 cycle ay tinatawag ding Siklo ni Calvin, samantalang ang C4 cycle ay tinawag Hatch-Slack cycle. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng C3 at C4 cycle ay ang unang matatag na compound na ginawa ng mga reaksyong ito; ang unang stable compound na ginawa sa C3 cycle ay isang tatlong carbon compound na tinatawag na 3-phosphoglyceric acid (PGA) samantalang ang unang stable compound na ginawa sa C4 cycle ay isang apat na carbon compound na tinatawag na oxaloacetic acid (OAA).

Ang artikulong ito ay nagsisiyasat,

1. Ano ang C3 Cycle - Mga Katangian, Proseso, Pag-andar 2. Ano ang C4 Cycle - Mga Katangian, Proseso, Pag-andar 3. Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng C3 at C4 Cycle

Ano ang C3 Cycle

Ang C3 cycle ay isa sa dalawang mga pathway ng reaksyon na maaaring mangyari sa madilim na reaksyon ng potosintesis. Ito ay nangyayari sa lahat ng mga halaman. Tatlong hakbang ang sinusunod sa C3 cycle. Sa unang hakbang, ang carbon dioxide ay naayos sa ribulose 1, 5-bisphosphate, na bumubuo ng isang hindi matatag na anim na carbon compound, na pagkatapos ay hydrolyzed sa tatlong carbon compound, 3-phosphoglycerate. Ang pag-aayos ng Carbon dioxide ay napalitan ng enzyme, rubisco, na matatagpuan sa stromal ibabaw ng thylakoid membrane sa chloroplast. Ang pag-aayos ng carbon dioxide ay ang rate-limiting hakbang ng C3 cycle. Dahil sa catalytic imperfection ng enzyme, rubisco, ang enzyme ay tumutugon sa molekular oxygen ng isang proseso na tinatawag na photorespiration. Dalawang mga molekula ng 3-phosphoglycerate ang nabuo sa pamamagitan ng unang hakbang ng C3 cycle bawat isang pag-aayos ng carbon dioxide. Sa panahon ng ikalawang hakbang, ang isang molekula ng 3-phosphoglycerate ay nabawasan, na bumubuo ng tatlong uri ng hexose phosphates: fructose 6-phosphate, glucose 6-phosphate at glucose 1-phosphate. Ang natitirang 3-phosphoglycerate ay recycled, na bumubuo ng ribulose 1, 5-bisphosphate. Ang C3 cycle ay ipinapakita sa pigura 1.

Larawan 1: C3 Cycle

Ano ang C4 Cycle

Ang C4 cycle ay ang iba pang pathway ng reaksyon na nagaganap sa madilim na reaksyon ng potosintesis. Ang mga halaman, lumalaki sa mainit at tuyo na mga kapaligiran tulad ng tubo, mais, at crabgrass, ay gumagamit ng C4 pathway habang potosintesis. Ang palitan ng gas ng mga pores ng stomata ay pinananatiling malapit sa halos lahat ng araw sa mga halaman na ito upang mabawasan ang labis na pagkawala ng kahalumigmigan sa tuyo at mainit na kondisyon. Sa gayon, ang konsentrasyon ng carbon dioxide sa loob ng mga dahon ng halaman ay nabawasan din ng pag-unlad ng C3 cycle. Kapag ang konsentrasyon ng carbon dioxide ay mababa, ang photorespiration ay pinahusay, binabawasan ang kahusayan ng potosintesis. Upang madagdagan ang kahusayan ng potosintesis sa panahon ng tuyo at mainit na kundisyon, ang mga halaman na C4 ay nagsasagawa ng C4 cycle.

Dalawang uri ng mga cell ang nasasangkot sa C4 Cycle: mesophyll cells at bundle sheath cells. Ang vaskular tissue ng dahon ay napapaligiran ng mga bundle sheath cells. Ang istraktura ng dahon ng mga halaman ng C4 ay inilarawan ng anatomiya ng Kranz. Ang phosphoenol pyruvate ay tumutugon sa carbon dioxide sa mga mesophyll cells, na bumubuo ng oxaloacetate, na isang apat na carbon compound. Ang reaksyon ay napalisa ng phosphoenol pyruvate carboxylase enzyme, na hindi sensitibo sa oxygen. Pagkatapos ang oxaloacetate ay nabawasan sa malate, na kung saan ay inililipat sa mga bundle sheath cells. Sa mga bundle sheath cells, ang malate ay na-decarboxylated sa pamamagitan ng pag-alis ng carbon dioxide, pagpasok sa C3 cycle. Ang C4 cycle ay ipinapakita sa figure 2.

Larawan 2: C4 Cycle

Pagkakaiba sa Pagitan ng C3 at C4 Cycle

Unang Matatag na Tambalan

C3 Cycle: Ang unang stable compound na ginawa sa C3 cycle ay isang three-carbon compound na tinatawag na 3-phosphoglyceric acid.

C4 Cycle: Ang unang stable compound na ginawa sa C4 cycle ay isang apat na carbon compound na tinatawag na oxaloacetic acid.

Unang Pagmamasid

C3 Cycle: Ang C3 cycle ay unang naobserbahan ni Melvin Calvin.

C4 Cycle: Ang C4 cycle ay unang na-obserbahan ng Hatch at Slack.

Mga Kahaliling Pangalan

C3 Cycle: Ang C3 cycle ay tinatawag na Calvin cycle.

C4 Cycle: Ang C4 cycle ay tinatawag na Hatch-Slack cycle.

Pagkakaroon

C3 Cycle: Ang C3 cycle ay matatagpuan sa lahat ng mga halaman.

C4 Cycle: Ang C4 cycle ay matatagpuan lamang sa mga halaman ng C4 tulad ng sorghum at mais.

Pangunahing Tanggap ng Carbon Dioxide

C3 Cycle: Ang pangunahing tumatanggap ng carbon dioxide ay isang limang compound ng carbon, Ribulose bi phosphate (RUBP).

C4 Cycle: Ang pangunahing tumatanggap ng carbon dioxide ay isang tatlong carbon compound, phosphoenol pyruvic acid (PEP).

Carboxylase Enzyme

C3 Cycle: Ang carboxylase enzyme ay Rubisco sa mga halaman ng C3.

C4 Cycle: Ang mga carboxylase enzyme ay PEP carboxylase at Rubisco.

Pag-aayos ng Carbon

C3 Cycle: Ang isang solong pag-aayos ng carbon ay nangyayari sa C3 cycle.

C4 Cycle: Ang dobleng pag-aayos ng carbon ay nangyayari sa C4 cycle.

Kahusayan sa Carbon Fixation

C3 Cycle: Ang pag-aayos ng carbon ay hindi gaanong mahusay at mabagal sa C3 cycle.

C4 Cycle: Ang pag-aayos ng carbon ay mas mahusay at mabilis sa C4 cycle.

Mga kinakailangan ng Carbon Fixation

C3 Cycle: Ang pag-aayos ng isang solong carbon molekula ay nangangailangan ng 3 ATP at 2 NADH.

C4 Cycle: Ang pag-aayos ng isang solong pag-aayos ng carbon ay nangangailangan ng 5 ATP at 3 NADH.

Mga uri ng Chloroplasts

C3 Cycle: Ang mga granular chloroplast ay kasangkot sa C3 cycle.

C4 Cycle: Ang granular at agranular chloroplasts ay kasangkot sa C4 cycle.

Kranz Anatomy sa Dahon

C3 Cycle: Ang Kranz anatomy ay wala sa mga dahon ng mga halaman ng C3.

C4 Cycle: Ang anatomang Kranz ay naroroon sa mga dahon ng mga halaman ng C4.

Mga cell

C3 Cycle: Ang C3 cycle ay isinasagawa ng mga mesophyll cells.

C4 Cycle: Isinasagawa ang C4 cycle ng parehong mesophyll cells at bundle sheath cells.

Pinakamahusay na Temperatura

C3 Cycle: Ang pinakamainam na temperatura ng C3 cycle ay 20-25 degree ng Celsius.

C4 Cycle: Ang pinakamainam na temperatura ng ikot ng C4 ay 30-45 degree ng Celsius.

Sa Napakababang Konsentrasyon ng Carbon Dioxide

C3 Cycle: Ang C3 cycle ay hindi makapagpatuloy sa napakababang konsentrasyon ng carbon dioxide.

C4 Cycle: Ang C4 cycle ay maaaring magpatuloy sa napakababang konsentrasyon ng carbon dioxide.

Epekto ng Oxygen

C3 Cycle: Ang C3 cycle ay pinipigilan ng oxygen.

C4 Cycle: Walang pagsugpo sa c4 cycle na sinusunod sa C4 cycle.

Sikat ng araw

C3 Cycle: Ang C3 cycle ay maaaring puspos ng sikat ng araw.

C4 Cycle: Ang C4 cycle ay hindi puspos ng sikat ng araw.

Photorespiration

C3 Cycle: Ang dami ng photorespiration ay sinusunod sa C3 cycle.

C4 Cycle: Ang napabayaang dami ng photorespiration ay sinusunod sa C4 cycle.

Konklusyon

Ang C3 at C4 cycle ay ang dalawang uri ng madilim na reaksyon na nagaganap sa panahon ng potosintesis. Ang C3 cycle ay nangyayari sa lahat ng mga halaman sa 20-25 degree Celsius, samantalang ang C4 cycle ay nangyayari lamang sa C4 na halaman sa 30-45 degrees Celsius. Sa panahon ng C3 cycle, isang solong kaganapan sa pag-aayos ng carbon ang sinusunod samantalang, sa panahon ng C4 cycle, sinusunod ang dalawang mga kaganapan sa pag-aayos ng carbon. Ang Photorespiration ay nangyayari sa panahon ng C3 cycle ngunit ang mga bale-wala na dami ng photorespiration ay nangyayari sa panahon ng C4 cycle. Ang kahusayan ng C3 cycle ay mababa kung ihahambing sa kahusayan ng C4 cycle. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng C3 at C4 cycle ay ang bilang ng mga carbon sa unang matatag na compound na ginawa sa bawat siklo.

Sanggunian: 1. Berg, Jeremy M. "The Calvin Cycle Synthesizes Hexoses from Carbon Dioxide and Water." Biochemistry. Ika-5 edisyon. U.S. National Library of Medicine, 01 Enero 1970. Web. 16 Abril 2017. 2. Pagpasyal, Harvey. "CO2 Metabolism habang potosintesis." Molecular Cell Biology. Ika-4 na edisyon. U.S. National Library of Medicine, 01 Enero 1970. Web. 16

Kagandahang-loob ng Larawan: 1. "Calvin-cycle4" Ni Mike Jones - Sariling gawain (CC BY-SA 3.0) sa pamamagitan ng Commons Wikimedia 2. "HatchSlackpathway2" Ni HatchSlackpathway.svg: * HatchSlackpathway.png: Adenosine derivatives work: Jamousederivative work: Adenosine (usapan) - HatchSlackpathway.svg (CC BY-SA 2.5) sa pamamagitan ng Wikimedia Wikimedia