مقایسه گیاهان c3-c4-cam

1403/11/30

متوسطه دوم نظری دوازدهم علوم تجربی زیست شناسی (3)

توضیحات

مقایسه گیاهان C3، C4 و CAM
مقایسه کلی:
- گیاهان C3:
- فتوسنتز در این گیاهان مستقیماً در چرخه کالوین انجام می‌شود.
- آنزیم اصلی: Rubisco.
- مناسب برای محیط‌های معتدل و مرطوب.
- بازده فتوسنتز در شرایط نور و CO2 معمولی خوب است، اما در شرایط گرم و خشک کاهش می‌یابد.
- مثال: گندم، برنج، سویا.

- گیاهان C4:
- فتوسنتز در دو نوع سلول (مزوفیل و غلاف آوندی) انجام می‌شود.
- آنزیم اصلی: PEP carboxylase (در مرحله اولیه تثبیت CO2).
- مناسب برای محیط‌های گرم و پرنور.
- بازده فتوسنتز در شرایط گرم و خشک بالا است و فوتورسپیراسیون کم‌تری دارند.
- مثال: ذرت، نیشکر، سورگوم.

- گیاهان CAM:
- فتوسنتز در دو مرحله (شب و روز) انجام می‌شود.
- آنزیم اصلی: PEP carboxylase (در شب).
- مناسب برای محیط‌های بسیار خشک و کم آب.
- بازده فتوسنتز در شرایط کم آب بسیار بالا است، اما سرعت فتوسنتز کلی پایین‌تر است.
- مثال: کاکتوس‌ها، آناناس، برخی گیاهان گوشتی.

تحلیل نمودارهای فتوسنتز:
الف) نمودار فتوسنتز بر حسب شدت نور:
- گیاهان C3:
- در شدت نور کم، نرخ فتوسنتز به سرعت افزایش می‌یابد.
- در شدت نور بالا، نرخ فتوسنتز به دلیل فوتورسپیراسیون کاهش می‌یابد.
- نقطه اشباع نور (نقطه‌ای که افزایش نور دیگر باعث افزایش فتوسنتز نمی‌شود) نسبتاً پایین است.

- گیاهان C4:
- در شدت نور کم، نرخ فتوسنتز سریع‌تر از C3 افزایش می‌یابد.
- در شدت نور بالا، نرخ فتوسنتز همچنان بالا می‌ماند و به دلیل کاهش فوتورسپیراسیون، نقطه اشباع نور بالاتر است.
- بازده فتوسنتز در نور شدید بسیار بهتر از C3 است.

- گیاهان CAM:
- در شدت نور کم، نرخ فتوسنتز پایین است.
- در شدت نور بالا، نرخ فتوسنتز افزایش می‌یابد اما به دلیل محدودیت در ذخیره‌سازی CO2 در شب، نقطه اشباع نور پایین‌تر از C4 است.
- بازده فتوسنتز در نور شدید کمتر از C4 است.
ب) نمودار فتوسنتز بر حسب غلظت CO2:
- گیاهان C3:
- در غلظت‌های پایین CO2، نرخ فتوسنتز پایین است.
- با افزایش CO2، نرخ فتوسنتز افزایش می‌یابد اما به دلیل فوتورسپیراسیون، بازده کاهش می‌یابد.
- نقطه اشباع CO2 نسبتاً پایین است.

- گیاهان C4:
- در غلظت‌های پایین CO2، نرخ فتوسنتز بالاتر از C3 است (به دلیل کارایی PEP carboxylase).
- با افزایش CO2، نرخ فتوسنتز به سرعت افزایش می‌یابد و نقطه اشباع CO2 بالاتر از C3 است.
- بازده فتوسنتز در غلظت‌های بالای CO2 بسیار بهتر از C3 است.

- گیاهان CAM:
- در غلظت‌های پایین CO2، نرخ فتوسنتز بسیار پایین است.
- با افزایش CO2، نرخ فتوسنتز افزایش می‌یابد اما به دلیل محدودیت در ذخیره‌سازی CO2 در شب، نقطه اشباع CO2 پایین‌تر از C4 است.
- بازده فتوسنتز در غلظت‌های بالای CO2 کمتر از C4 است.
. تحلیل تطبیقی:
- در شرایط نور کم و CO2 کم:
- گیاهان C3 بهتر عمل می‌کنند زیرا نیاز به انرژی کم‌تری دارند.
- در شرایط نور شدید و CO2 کم:
- گیاهان C4 بهتر عمل می‌کنند زیرا فوتورسپیراسیون کم‌تری دارند.
- در شرایط نور شدید و CO2 بالا:
- گیاهان C4 بهترین عملکرد را دارند زیرا هم نور و هم CO2 را به طور کارآمد استفاده می‌کنند.
- در شرایط خشک و کم آب:
- گیاهان CAM بهترین سازگاری را دارند زیرا روزنه‌های خود را در روز بسته نگه می‌دارند و آب کم‌تری از دست می‌دهند.

. نتیجه‌گیری:
- گیاهان C3 برای محیط‌های معتدل و مرطوب مناسب‌اند.
- گیاهان C4 برای محیط‌های گرم و پرنور بهینه‌سازی شده‌اند.
- گیاهان CAM برای محیط‌های بسیار خشک و کم آب سازگار شده‌اند.

بودجه بندی

صفحه 88 تا صفحه 89

سرفصل های کتاب

ارسال شده توسط این معلم:

فصل 1: مولکول‌های اطلاعاتی

گفتار 1: نوکلئیک اسیدها

گفتار 2: همانند سازی دِنا

گفتار 3: پروتئین‌ها

فصل 2: جریان اطلاعات در یاخته

گفتار 1: رونویسی

گفتار 2: به سوی پروتئین

گفتار 3: تنظیم بیان ژن