C3와 C4

1. C3와 C4 식물의 잎의 구조적 차이 [2] C3식물 잎에서 엽맥을 둘러싸는 유관속초세포들은 비교적 작고, 그 주변에 배열된 책 상 및 해면 유조직 세포에 의해서 광합성이 수행된다. 반면 C4식물은 유관속초세포들이 엽육세포들보다 더 크다. 주변의 엽육조직은 구분이 되지 않고 중앙의 유관속조직은 유 관속초세포와 방사상으로 배열된 엽육세포에 의해서 동심원상으로 둘러싸인다. 이러한 배열은 광합성을 분업화하여 효과적으로 수행할 수 있도록 한다. C4식물의 유관속초세 포의 엽록체는 크지만 그라나가 거의 발달되어 있지 않거나 없으며 녹말입자를 갖고 있 다. 반면, 엽육세포의 엽록체는 그라나가 발달되어 있지 않으나 녹말입자를 갖고 있지 않는다. 따라서 엽육세포에서는 광합성의 원료를 만드는 명반응이 일어나고 유관속초세 포에서는 암반응이 일어난다. 그리고 엽육세포와 육과속초세포 사이에는 많은 원형질연 락사가 있어 CO2 등 물질의 이동 통로 역할을 한다[1]. 2. 기능의 차이 <켈빈-벤슨 회로의 간단한 모식도> 켈빈-벤슨 회로의 기작 탄수화물의 생합성은 양적인 측면에서 본다 면 엽록체 내에서 일어나는 가장 중요한 생화 학적 과정이다. 광합성의 고전적인 반응식은 다음과 같이 표시된다. CO2+3ATP+2NADPH+2H+ → [CH2O]+H2O+3ADP+3Pi+2NADP+(?Go`≒ 480 kJ mol-1 CO2) [식 1] 이 기작은 1950년대에 캘빈 등에 의해 완전히 해명되었다. 그들은 클로렐라(Chlorella) 혹은 Scenedesmus의 현탁액을 사용하여 광조건에서 14CO2를 주었다(후에 이 실험은 시금치 잎에서 분리한 온전한 엽록체를 가지고 반복되었는데 기본적으로 동일한 결과를 얻었다). 14CO2에 노출된 시간을 달리한 후, 조류를 끓는 알코올을 사용하여 추출하고, 합성된 방사성화합물을 크로마토그래피를 사용하여 분리하고 화학적으로 동정하였다. …
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