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C3-Pflanzen sind Pflanzen, die ausschließlich den Calvin-Zyklus zur Fixierung des Kohlendioxids aus der Luft nutzen. Im ersten Schritt des Zyklus reagiert Kohlendioxid mit RuBP, um zwei 3-Kohlenstoff-Moleküle von 3-Phosphoglycerinsäure (3-PGA) zu erzeugen. Der Calvin-Zyklus ist das Mittel, mit dem Pflanzen Kohlendioxid aus der Atmosphäre aufnehmen, schließlich in Glukose.
Der gesamte Prozess von der Lichtenergieaufnahme bis zur Zuckerproduktion findet innerhalb des Chloroplasten statt. Die Lichtenergie wird durch den nichtzyklischen Elektronentransportprozess eingefangen, der den Thylakoidmembranen den erforderlichen Elektronentransport nutzt.
Beispiele für C3-Pflanzen sind:
Eine C4-Pflanze ist eine Pflanze, die Kohlendioxid in Vier-Kohlenstoff-Zuckerverbindungen umwandelt, um in den Calvin-Zyklus einzutreten. C4-Pflanzen nutzen den C4-Kohlenstoff-Fixierungsweg, bei dem das Kohlendioxid zuerst an ein Phosphoenolpyruvat in der Mesophyllzelle gebunden wird, was zur Bildung einer Vier-Kohlenstoff-Verbindung (Oxalacetat) führt, die schließlich in die Bündelhüllenzelle transportiert wird, wo es zur Freisetzung decarboxyliert wird das im C3-Pfad zu verwendende Kohlendioxid.
C4-Pflanzen sind in heißen, trockenen Klimazonen sehr effizient und produzieren viel Energie. Beispiele für C4-Pflanzen sind: Zuckerrohr
VERGLEICHSELEMENTE | C3-Pflanzen | C4 Pflanzen |
Bedeutung | Dies sind Pflanzen, deren erstes Produkt nach der Kohlenstoffaufnahme aus dem Sonnenlicht ein 3-Kohlenstoff-Molekül oder 3-Phosphoglycerinsäure zur Energiegewinnung ist. | Dies sind Pflanzen, die Sonnenlichtenergie in 4-Kohlenstoff-Moleküle oder Oxalessigsäure umwandeln. |
Beispiele | Sonnenblume, Bohnen, Weizen, Hafer, Reis, Baumwolle, Chlorella, Spinat, Reis Baumwolle. | Zuckerrohr, Amaranthus Sorghum Mais |
Erstes stabiles Produkt | 3-Phosphoglycerat (3-PGA). | Oxalacetat (OAA). |
Optimale Temperatur für die Photosynthese | 15-25 Grad Celsius. | 30-40 Grad Celsius. |
Weg | C3-Pflanzen nutzen den C3-Weg. | C4-Pflanzen nutzen den C4-Weg. |
Chloroplast | Chloroplast von C3-Pflanzen ist monomorph (in nur einer Form vorhanden). | Chloroplast von C4-Pflanzen ist dimorph. |
Mesophyllzellen | Mesophyllzellen leisten in C3-Pflanzen eine vollständige Photosynthese. | Mesophyllzellen in C4-Pflanzen führen keine vollständige Photosynthese durch, sondern lediglich eine vorläufige Fixierung. |
Photosynthese | C3 führt Photosynthese nur durch, wenn die Spaltöffnungen geöffnet sind. | C4 führt Photosynthese durch, wenn die Spaltöffnungen geschlossen sind. |
Glukosesynthese | C3-Pflanzen benötigen 12NADPH und 18ATP für die Glucosesynthese. | C4-Pflanzen benötigen 12NADPH und 30ATP. |
Lichtatmung | Haben Sie eine höhere Photorespirationsrate. | Haben Sie eine niedrigere Photorespirationsrate. |
Bevölkerung in % | Durchschnittlich 85% der gesamten Pflanzenarten sind C3. | C4-Pflanzen machen durchschnittlich 15 % der gesamten Pflanzenarten aus. |
Laub | Blätter von C3-Pflanzen besitzen keine Kranz-Anatomie. | Die Blätter von C4-Pflanzen besitzen Kranz-Anatomie. |
CO2-Kompensationspunkt (ppm) | ppm in C3 ist 30-70 | ppm in C4-Pflanzen beträgt 6-10 |
Carboxylierendes Enzym | Carboxylierendes Enzym in C3-Pflanzen ist RuBP-Carboxylase. | Carboxylierendes Enzym in C4-plantis PEP-Carboxylase. |
Beschreibung | Sie können als Pflanzen der kühlen Jahreszeit bezeichnet werden. | C4-Pflanzen können als Warmjahrespflanzen bezeichnet werden. |
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