[생물학] C3식물과 C4식물의 차이점 비교

소개글

[생물학] C3식물과 C4식물의 차이점 비교에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. C3 식물
Ⅱ. C4 식물
Ⅲ. C3식물과 C4식물의 차이점
Ⅳ. C4식물의 진화
Ⅴ. CMA식물
Ⅵ. C4,C3와의 차이점

본문내용

하지만, C4 식물은 이러한 가혹한 기후조건에 적응하여 CO2를 고정하기 위한 회로를 따로 가지게 되었다. 낮은 온도에서는 별도의 CO2 고정회로가 에너지를 불필요하게 소모하지만 건조한 조건에서는 생존에 바람직하게 된다. 작물 중 옥수수, 잡곡류가 C4 식물이며 벼나 밀은 C3식물이다. 잡초에도 C4 식물이 있는데 열대 지역에서는 C4 식물(잡초)이 C3 식물(작물)의 생장속도를 압도하기 때문에 잡초로 인한 피해 심각한 문제가 되어 경우에 따라서는 그 해 농사를 망치는 경우까지 있다고 한다. 이 때문에 일부 과학자들은 주요 작물에 없거나 잠재되어 있는 C4 관련 유전자를 활성화시켜 작물을 C4 식물로 만드는 연구를 하고 있다.
Ⅴ. CMA식물
CAM 식물(-植物)은 밤에 이산화탄소(CO2)를 받아들여
말산형태로 저장했다가 낮에 말산을 탈탄산반응으로
탄산이온을 얻어 당을 합성하는 광합성 형태를 가진 식물을
의미한다.
건조한 기후에 적응한 식물을 건생식물(xerophyte)이라 하는데 건조한 시기에 잎을 떨어뜨려내는 종류가 있는 반면 선인장 같이 잎에 수분을 저장하는 종류가 있다. CAM식물은 건생식물 중 뒤에 설명한 것에 속하는 것으로 수분손실을 막기 위해
큐티클층이 두껍고 다육질(多肉質)이면서 표면적이 작은 잎을 가지고 있다. CAM(Crassulacean acid metabolism, 돌나물형 유기산 대사)은 식물 광합성 중 탄소고정 과정의 한 종류로서 사막등의 다육 식물이나 수분 스트레스가 큰 환경에 사는 착생 식물에 많이 볼 수 있는 광합성의 한 형태이다. 선인장, 파인애플, 돌나물 등이 포함되며 CAM식물의 이름은 돌나물과(Crassulaceae)를 따서 지었다. 밤에 기공을 열어 CO2를 고정하고 낮에 당을 만들어내는 특징을 가지고 있다.
Ⅵ. C4,C3와의 차이점
CAM식물은 C4의 이산화탄소 고정 과정을 닮았지만 차이점도 있다. 구조적으로 C4식물은 유관속주변을 둘러싸고 있는 유관속초를 가지고 있지만 CAM식물은 가지고 있지 않고 있다. 그리고 C4의 이산화탄소 고정과정이 연속적인 데에 비하여 CAM과정은 밤에만 일어난다.
즉, C4형 광합성이 CO2의 고정, 환원과정을 장소(엽육 세포, 유관속초 세포)를 나누어 가지고 있는데 비해, CAM형 광합성은 시간적(밤, 낮)으로 나누어 가지고 있는 것이다.
CAM형 광합성은 사막이나 수분이 부족한 곳, 밤낮의 온도차가 큰 환경에 적응한 식물이라고 생각된다. C3, C4식물은 낮에 기공을 열어 CO2를 얻지만 CAM식물이 있는 환경(준건조 내지 사막지역)에서는 많은 양의 수분을 동시에 잃어 버린다. 따라서 뜨거운 낮에 기공을 닫고 시원한 밤에 기공을 열어 CO2를 고정함으로써 수분의 손실을 최소한으로 억제할 수가 있다. CAM형 광합성은 식물의 수분손실을 억제할 수 있지만 CO2를 임시저장할 수 있는 유기산의 양이 한정되어 있기 때문에 낮에 합성할 수 있는 당분의 양이 정해져있다. 따라서 CO2를 낮 동안 지속적으로 받아들일 수 있는 C3, C4식물보다 생장이 느리다.

키워드

C3,   C4,   CMA,   C3식물,   C4식물,   CMA식물,   탄소고정,   탄소