C4식물과 C3식물의 차이점은 무엇인가요 ?

 

C4식물과 C3식물의 차이

 

점은 무엇인가요 ?

 

 

 

C4 & C3 식물이란 ?

 

 

● C4 식물이란 ?

 

   - 이산화탄소가 고정되어 최초로 형성된 물질이 4탄당(C4)인 식물을 C4식물이라고 한다.

 

 

● C3 식물이란 ?

 

   - 이산화탄소가 고정되어 최초로 형성된 물질이 PGA(C3)인 식물을 C3식물이라고 한다.

 

 

cf) C3식물의 경우 광합성이 활발하게 진행될 때 많이 생성된 산소가 포도당 생성 과정을 억제한다.

 

 

 

C4 & C3 식물의 광합성 특성

 

 

● 빛의 세기와 광합성과의 관계

  - 빛의 세기가 약할 때에는 빛의 세기와 관계없이 C3형 식물과 C4형 식물의 광합성 속도는 동일하다

  - 빛의 세기가 점점 강해지면 C3형 식물보다 C4형 식물의 광합성 속도가 훨씬 더 빠르다.

  - 빛의 세기가 강할 때 같은 빛의 세기에서 C3형 식물보다 C4형 식물의 광합성 속도가 더 빠르지만 강한 빛에서 C3형 식물은 C4형 식물보다 광합성이 더 억제된다.

 

 

● 이산화탄소의 농도

 

  - C3형 식물은 CO2농도가 50ppm이하일 때는 전혀 광합성이 일어나지 않지만 C4형 식물은 50ppm보다 더 낮은 CO2농도에서도 광합성을 할 수 있다.

  - 특히 기공이 닫혀 CO2농도가 낮은 상태에서도 C4형 식물은 광합성을 할 수 있다.

 

 

이상과 같이 고온, 건조, 강한 빛, 질소 부족 토양조건에서는 C4식물이 C3식물에 비해 유리하다. 이는 C4식물은 최적조건일 때 C3식물에 비하여 효율적으로 탄산 고정이 진행되기 때문에, 같은 양의 빛에서 더 많은 탄소를 고정할 수 있다. 반면 C4경로에서 CO2고정에 ATP 2 분자가 더 소모되므로 광호흡이 적은 저온의 습윤한 지역에서는 C3식물이 유리하기 때문에 C3식물이 전세계 식물의 대부분을 이루고 있다.

 

 

C4식물의 특징

 

● C3식물은 잎살세포에서만 광합성을 하지만 C4식물은 잎살세포와 유관속초세포에서 광합성을 한다.

 

● 잎살세포에 CO2가 고정되어 C4(옥살산)이 형성된다.

 

● 옥살산은 유관속초세포로 이동하여 캘빈회로에 CO2를 공급해준다.

 

● 유관속초 세포에서 명반응이 일어나지 않기 때문에 산소가 생성되지 않아 광합성이 억제되지 않는다.

 

cf) 유조직(잎살조직) : 양분의 합성과 저장 - 책상조직, 해면조직, 저장조직, 통기조직

cf) 유관속(체관,물관)은 2개의 세포층으로 둘러싸인 특징적인 잎구조를 가지고 있다. 안쪽 세포층은 유관속초(稍)세포(bundle sheath cell; 잎맥을 에워싸고 있는 세포)라고 불리며 그라나 구조가 부족한 대신 전분이 많이 저장되어있다. 바깥쪽 세포층은 엽육세포라고 불리며 유관속초세포와는 반대로 전분 저장을 많이 하지 않지만 그라나구조가 발달되어 있다. 안쪽과 바깥쪽의 같은 엽록체가 다른 형태를 나타낸다.(동종이형(同種異形):같은 종류임에도 형태가 다름)