Tại sao gọi là thực vật C3 C4 CAM?

Tại sao gọi là thực vật C3, C4 và CAM?

Trong thế giới thực vật đa dạng, chúng ta thường nghe nhắc đến các thuật ngữ như “thực vật C3”, “thực vật C4” và “thực vật CAM”. Những tên gọi này không phải là ngẫu nhiên mà phản ánh sự khác biệt trong con đường cố định carbon – quá trình cơ bản để thực vật tạo ra thức ăn từ ánh sáng mặt trời, nước và khí CO2.

1. Thực vật C3:

• Tên gọi: “C3” bắt nguồn từ sản phẩm đầu tiên của chu trình Calvin, một phân tử đường 3 carbon gọi là 3-phosphoglycerate.
• Con đường cố định carbon: Thực vật C3 là nhóm phổ biến nhất, bao gồm phần lớn các loại cây trồng như lúa gạo, lúa mì, đậu nành. Chúng cố định CO2 trực tiếp trong chu trình Calvin diễn ra ở tế bào nhu mô lá.
• Ưu điểm: Hiệu quả quang hợp ở điều kiện ánh sáng và nhiệt độ vừa phải.
• Nhược điểm: Bị hạn chế bởi hiện tượng quang hô hấp, quá trình lãng phí năng lượng khi CO2 được giải phóng thay vì được cố định.

2. Thực vật C4:

• Tên gọi: “C4” được đặt theo sản phẩm đầu tiên của chu trình cố định carbon, một phân tử axit 4 carbon là oxaloacetate.
• Con đường cố định carbon: Thực vật C4 đã phát triển một cơ chế bổ sung để cố định CO2, giúp chúng giảm thiểu quang hô hấp. CO2 được hấp thụ ở tế bào bao bó mạch, chuyển hóa thành axit 4 carbon và được vận chuyển đến tế bào nhu mô lá để tham gia chu trình Calvin.
• Ưu điểm: Hiệu quả quang hợp cao hơn ở điều kiện ánh sáng mạnh và nhiệt độ cao, thích nghi với môi trường khô hạn.
• Nhược điểm: Yêu cầu nhiều năng lượng hơn để vận chuyển CO2, do đó ít hiệu quả hơn ở điều kiện ánh sáng yếu.

3. Thực vật CAM:

• Tên gọi: “CAM” (Crassulacean Acid Metabolism) được đặt theo họ thực vật Crassulaceae, nơi con đường trao đổi chất này được phát hiện lần đầu tiên.
• Con đường cố định carbon: Thực vật CAM đã tiến hóa để sống sót trong điều kiện khô hạn khắc nghiệt. Chúng hấp thụ CO2 vào ban đêm, khi khí khổng mở để tránh mất nước, và chuyển hóa thành axit hữu cơ. Ban ngày, chúng đóng khí khổng để giữ nước và giải phóng CO2 từ axit hữu cơ để quang hợp.
• Ưu điểm: Tiết kiệm nước tối ưu, thích nghi với môi trường khô hạn và nắng nóng.
• Nhược điểm: Tốc độ quang hợp chậm, không thích nghi với điều kiện ẩm ướt.

Tóm lại: C3, C4 và CAM là ba con đường cố định carbon khác nhau, mỗi con đường mang đến những lợi ích và hạn chế riêng. Sự đa dạng này cho thấy khả năng thích nghi phi thường của thực vật với nhiều môi trường sống khác nhau trên Trái đất.

#Thực Vật C3 #Thực Vật C4 #Thực Vật Cam