c3 c4 cam 식물에 관하여

소개글

c3 c4 cam 식물에 관하여에 대한 보고서 자료입니다.

목차

C3식물
C4식물
CAM식물

본문내용

높고 CO2보상점이 낮아서 광합성 효율이 매우 크며 광호흡은 거의 하지 않는다.(CO2를 저장, 장소격리)
*C3 plant : CO2의 최초 고정 산물이 PGA(C3)인 식물
CAM식물
crassulacean acid metabolism plant의 약기. 돌나물형 유기산대사(CAM)인 크래슐산대사를 하는 식물의 총칭. 돌나물과, 선인장과, 난과, 파인애플과,쇠비름과 등의 속씨식물이나, 양치 및 겉씨식물에서도 볼 수 있다. 야간에 기공이 열려서CO2를 받아들여 유기산(주로 말산)으로 변환시켜 액포에 축적하고, 낮에는 기공이 닫히고 유기산을 탈탄산화하여 광합성탄소고정회로에CO2를 공급한다.
주로 밤 동안 기공을 열어 광합성에 필요한 CO2를 말산에 고정하여 저장하였다가 명반응이 가능한 낮 시간에 이를 이용하여 포도당을 생산하는 식물이다.
낮 시간에 기공을 닫음으로써 수분의 손실을 최소로 줄이면서 CO2 농도를 높여 광호흡도 저해해 준다. 주로 건조한 기후에서 진화한 생물들이 선택한 방법으로, 부피에 비해 표면적이 적고 낮은 증산율을 갖는 두터운 잎을 가지거나 세포질이 얇은데 비해 특이하게 큰 액포를 가진 식물들이 속한다. 예를 들어, 사막에서 볼 수 있는 선인장류나 다육질식물(즙이 많은 식물들), 돌나물과(Crassulaceae)의 식물이 속한다. 사막에서 나타나는 높은 광수준 이외에도 차가운 밤 기후 및 건조토양을 갖는 더운 날씨일 때도 CAM이 발생한다.
식물 중 가장 흔한 것이 C3 식물이고, 탄소 3개짜리인 3-PGA를 만드는 캘빈 회로를 이용해서 이산화탄소를 고정하는 식물이다. 이 식물은 온도가 높은 곳에서는 잘 자라지 못하는데, 그 이유는 광호흡 때문이다. C3 식물에서는 온도가 높아지면 광합성이 많이 일어나게 되어 이산화 탄소의 사용이 많아지고, 그렇게 되면 주위 이산화탄소의 농도가 낮아지게 된다. 이렇게 되면 식물의 광합성에서 중요한 역할을 하는 루비스코 효소가 이산화탄소와 결합하는 결합력이 떨어지게 되어 광호흡이 많이 일어나게 된다.
온도가 높은 곳 뿐 아니라 건조한 곳에서도 C3는 잘 자라지 못하는데, 건조한 곳에서는 기공이 닫히는 것이 이 식물이 잘 자라지 못하는 데 영향을 미친다. 기공이 닫힌다는 것은 이산화탄소의 공급이 원활하지 못하다는 것이고, 이것은 온도가 높은 지역에서 일어났던 루비스코 효소와 이산화탄소 간의 결합력이 떨어지는 것과 비슷한 형태이다. 이런 식으로 건조한 곳에서도 광호흡이 많이 일어나게 되어 적절하게 성장을 하지 못하게 된다.
하지만 이런 환경에서도 잘 자랄 수 있는 식물들이 잇는데, 이것이 C4와 CAM 식물이다.
C4 식물은 루비스코 효소 대신 PEP(phosphoenol pyruvate) carboxylase가 이산화탄소를 고정하여 OAA(4C)를 만든다. 광호흡이 일어나는 것을 줄이기 위해 C3에 비해 기공이 작아 증산 작용이 적게 일어나고, 기공이 닫혀도 4C로 저장한 OAA를 이용하여 광합성을 진행할 수 있기 때문에 광호흡을 줄일 수 있다. 또한, 비순환적 광인산화가 엽육세포에서 따로 일어나고, 순환적 광인산화와 캘빈 회로는 유관속초세포에서 일어나기 때문에 비순환적 광인산화로부터 나온 산소와 루비스코 효소가 결합하는 비율이 줄어든다.
CAM 식물은 낮에 기공을 닫고 밤에 기공을 여는 형태로 무더운 지역에서 살아남았다. 밤에 기공을 여는 동안 이산화탄소를 받아들여 농축시키고, 낮에 기공을 열지 않아 사막같은 지역에서 물이 증발하는 것을 막는다. 밤에 이산화탄소를 이용하여 말산을 액포에 저장했다가 광합성에 사용하므로 광호흡이 일어나지 않는다.
* C3식물과 C4식물의 비교
*C4와 CAM 식물의 비교

키워드

c3 c4 cam 식물에 관하여,   C3식물,   C3,   cam,   cam 식물,   식물,   C4식물,   C4