Carbonfixation C4 M5 by Teacher Mareeji Kongtarat term1/2019

การตรึงคารบ์ อนของพืชC4 (C4 pathway) จดั ทาโดย ครมู รีจิ คงทรตั น์ ครวู ิทยาฐานะชานาญการ โรงเรียนเบญจมราชทู ิศ จงั หวดั จนั ทบรุ ี

การตรึงคาร์บอนของพชื C4 (C4 pathway) พืชC3 จะมีระบบการตรึงแก๊ส คาร์บอนไดออกไซด์ด้วย Calvin cycle เพียง อย่างเดียว ซงึ่ จะเหน็ ได้วา่ สารที่เสถียรเป็นตวั แรกคอื สาร คาร์บอน3อะตอม (PGA) จงึ เรียกว่าพืชกลมุ่ นี ้ วา่ พชื C3 ซงึ่ จดั เป็นกลมุ่ พืชท่ีใหญ่ที่สดุ และพบ มากที่สดุ ในธรรมชาติ

• ทา power point • 1.พืช C4 ภาพพชื กระบวนการตรึงคาร์บอนไดออกไซต์ สาร ผลติ ภณั ฑ์ และคาถาม 2 ข้อ • 2พชื CAM • 3.การหายใจแสง • สง่ [email protected] • วนั นาเสนอ 26-30 สิงหาคม62

ในขณะท่ี พืชC4 มกั เป็นพืชท่ีมีถ่ินกาเนิดในเขตศนู ย์สตู ร เช่น ข้าวโพด ข้าวฟ่ าง อ้อย หญ้าแพรก หญ้าแห้วหมู ผกั โขมจีน ผกั เป็ด และบานไมร่ ู้โรย พืชกลมุ่ นีจ้ ะมีลกั ษณะทางโครงสร้างกายวิภาค (anatomy) ท่ีแตกตา่ งจากพืช C3 ตรง ชนั้ ท่ี mesophyll ของใบพืชไม่สามารถแยกออกได้เป็นชนั้ palisade mesophyll หรือ spongy mesophyll ได้เนื่องจากจะมกี ารเรียงตวั ล้อมรอบสว่ นของ bundle sheath cell

นอกจากนีโ้ ครงสร้างของ bundle sheath cell ในพืช C4 จะมีขนาดใหญ่และมี คลอโรพลาสต์เป็นองค์ประกอบอย่ภู ายใน ขณะที่ bundle shrath cell ของพืชC3 จะมีขนาดเลก็ และไมม่ ี chloroplast อยภู่ ายในเซลล์ นกั พฤกษศาสตร์เรียกโครงสร้าง ทางกายวภิ าคศาสตร์ของพืชC4 นีว้ ่า Kranz anatomy โครงสร้างทางกายวภิ าค ของใบพชื C3 และใบพืชC4

ความแตกต่างของพืช C3 พชื C4 โดยครัง้ แรกตรึงที่ mesophyll cell โดยมีตวั มารับ CO2 คอื phosphoenol pyruvate (PEP) ได้เป็นสารประกอบคาร์บอน 4 อะตอม (อนั เป็นที่มาของชื่อวา่ พืช C4) คอื กรดออกซาโลเอซิติก (oxaloacetic acid) (OAA) แล้วถกู เปลีย่ นเป็น malic acid ก่อนจะเคล่ือนท่ีเข้าสู่ bundle sheath cell เมื่อถงึ bundle sheath cell สาร C4 จะถกู เปล่ยี นเป็นสาร C3 + CO2 ในคลอโรพลาสต์ท่ี bundle sheath cell ซง่ึ CO2 ก็จะเข้าสู่ Calvin Cycle ต่อไป สว่ นสาร C3 ก็จะถกู นากลบั มายงั mesophyll cell เพื่อเปลยี่ นเป็น PEP สาหรับการตรึง CO2 ครัง้ ตอ่ ไป ด้วยระบบเช่นนี ้จงึ ทาให้ความเข้มข้นของ CO2 บริเวณ bundle sheath cell มี ความเข้มข้นสงู ขนึ ้ กวา่ บริเวณ mesophyll ของพืช C3

พืช C3 พชื C4 1. แพลเิ ซดมีโซฟิลล์ เรียงเป็นแถวอยใู่ ต้ชนั้ เอพเิ ดอร์มสิ ทางด้านหลงั ใบและบนั เดิลชีท 1. แพลเิ ซดมีโซฟิลล์ อยลู่ ้อมรอบมดั ท่อ เซลล์ ไมม่ ีคลอโรพลาสต์ ลาเลียงในใบและบนั เดลิ ชีทเซลล์ 2. การตรึง CO2 เกิดขนึ ้ ทเ่ี มโซฟิลล์ โดย มีคลอโรพลาสต์ RuBP ในวฎั จกั รคลั วิน 2. การตรึง CO2 เกิดขนึ ้ ที่เมโซฟิลล์ โดย 3. เอนไซม์ที่ใช้ คือ เอนไซม์รูบิสโก PEP ในhatch slack pathway และ เกิดท่ีบนั เดิลชีทเซลล์ โดย RuBP ในวฎั จกั ร คลั วนิ 3. เอนไซม์ที่ใช้ คือ เอนไซม์รูบิสโก และ PEP carboxylase 4. สารโมเลกลุ แรกที่เกิดขนึ ้ คือ PGA 4. สารโมเลกลุ แรกท่ีเกิดขนึ ้ คือ OAA 5.พบในพชื ใบเลยี ้ งคแู่ ละใบเลีย้ งเดี่ยวทวั่ ไป 5.อ้อย ข้าวโพด ข้าวฟ่ าง บานไมร่ ู้โรย