So sánh quang hợp ở các nhóm thực vật C3, C4, CAM

Quang hợp ở các nhóm thực vật C3, C4 và CAM có những điểm khác biệt chủ yếu ở pha tối và cách thức cố định CO2. Dưới đây là sự so sánh giữa ba nhóm thực vật này: 1. **Thực vật C3**: - **Pha sáng**: Diễn ra tại màng tilacôit của lục lạp, nơi ánh sáng được hấp thụ và chuyển hóa thành ATP và NADPH. - **Pha tối**: Diễn ra trong chất nền của lục lạp thông qua chu trình Calvin. CO2 được cố định thành axit phôtphoglixêric và sau đó được khử thành alđêhit phôtphoglixêric. Cuối cùng, alđêhit này được sử dụng để tổng hợp glucôzơ và các hợp chất hữu cơ khác. - **Đặc điểm**: Hiệu quả đồng hóa thấp khi nhiệt độ cao và ánh sáng mạnh. Thực vật C3 chiếm khoảng 95% sinh khối thực vật trên trái đất. 2. **Thực vật C4**: - **Pha sáng**: Tương tự như thực vật C3, diễn ra tại màng tilacôit. - **Pha tối**: Diễn ra ở hai loại tế bào: tế bào mô giậu và tế bào bao bó mạch. CO2 được cố định đầu tiên thành hợp chất 4C (axit oxaloaxetic) và sau đó chuyển hóa thành axit malic trước khi vào tế bào bao bó mạch để tham gia chu trình Calvin. - **Đặc điểm**: Cường độ quang hợp cao hơn, điểm bù CO2 thấp hơn, và thoát hơi nước thấp hơn so với thực vật C3, giúp thực vật C4 có năng suất cao hơn. 3. **Thực vật CAM**: - **Pha sáng**: Diễn ra tương tự như thực vật C3 và C4. - **Pha tối**: Khác biệt ở chỗ CO2 được cố định vào ban đêm khi khí khổng mở, và sau đó được lưu trữ dưới dạng axit hữu cơ. Vào ban ngày, khí khổng đóng lại để giảm mất nước, và CO2 được giải phóng từ axit hữu cơ để tham gia chu trình Calvin. - **Đặc điểm**: Thích nghi với môi trường khô hạn, giúp giảm thiểu mất nước. Thực vật CAM thường là các loài mọng nước như xương rồng, dứa, thanh long. Tóm lại, sự khác biệt chính giữa ba nhóm thực vật này nằm ở cách thức cố định CO2 và điều kiện môi trường mà chúng thích nghi. Thực vật C3 chủ yếu hoạt động trong điều kiện bình thường, thực vật C4 thích nghi với môi trường nóng và sáng, trong khi thực vật CAM thích nghi với môi trường khô hạn.