+)Mỗi con đường thì có các tầng lớp thực vật đại diện khác nhau như : ở con đường C3 đại diện là hầu hết các loài thực vật ; ở con đường C4 đại diện là nhóm các thực vật ưa sáng sống ở các miền nhiệt đới , cận nhiệt đới ( ngô , cao lương, mía...); ở con đường CAM thì đại diện là các cây sống ở khu vực khô hạn , hoang mạc với đặc điểm là thân cây mọng nước ( xương rồng, thanh long..).
+) Chất nhận CO2 đầu tiên : = ở con đường C3 chất nhận CO2 đầu tiên là 1 hợp chất đường 5 cacbon ( RiDP_ribulozo- 1,5 - điphotphat)
= ở con đường C4 và CAM chất nhận CO2 đầu tiên là 1 hợp chất 3 cacbon PEP ( axit photphoenolpiruvic).
+) Sản phẩm ổn định đầu tiên : = ở con đường C3 sản phẩm ổn định đầu tiên là 1 hợp chất 3 cacbon APG .
= ở con đường C4 và CAM sản phẩm ổn định đầu tiên là các hợp chất 4 cacbon ( AOA và axit malic/ aspatic).
+) Tiến trình :- Về mặt không gian: = ở con đường C3 chỉ có một giai đoạn là chu trình Canvin xảy ra ở tế bào mô giậu.
= ở con đường C4 , giai đoạn cố định CO2 lần đầu diễn ra trong các tế bào mô giậu, giai đoạn tái cố định CO2 theo chu trình Canvin xảy ra trong các tế bào bao bó mạch
= ở con đường CAM cả 2 giai đoạn cố định CO2 đều xảy ra ở tế bào mô giậu
- Về mặt thời gian: = ở con đường C3 chu trình Canvin xảy ra vào ban ngày .
= ở con đường C4 thì 2 giai đoạn cũng đều xảy ra ban ngày .
= ở con đường CAM thì giai đoạn cố định CO2 lần đầu diễn ra vào ban đêm khi khí khổng mở, còn giai đoạn tái cố định CO2 theo chu trình Canvin diễn ra vào ban ngày lúc khí khổng đóng
Sự xuất hiện các con đường cố định CO2 ở thực vật C4 và CAM chính là một trong những đặc điểm thích nghi với điều kiện môi trường sống, từ đó có thể giúp chúng tồn tại và phát triển, nếu không chúng sẽ bị đào thải theo quy luật của tự nhiên (thuyết Tiến hóa của Đác uyn). Sự thích nghi đó có thể được giải thích như sau :
- Ở nhóm Thực vật C4 bao gồm 1 số thực vật ở vùng nhiệt đới như: ngô, mía, cỏ lồng vực, cỏ gấu.... Chúng sống trong điều kiện nóng ẩm kéo dài: ánh sáng cao, nhiêt độ cao, nồng độ CO2 giảm, nồng độ O2 tăng. Chính vì thế để đảm bảo luôn có đủ lượng CO2 cần thiết nên thực vật C4 cố định CO2 theo chu trình Hatch - Slack. Trong chtrình này, sản phẩm được tạo ra đầu tiên là axit oxaloaxetic, axit malic và axit aspartic. Các chất này đều chuyển hóa thành axit malic. Axit malic sẽ được đưa vào tế bào bao bó mạch để dự trữ. Khi nào cần cố định CO2, axit malic sẽ được vận chuyển tới lục lạp và tại đây axit malic bị decacboxyl hóa, CO2 được giải phóng và đi vào chu trình Calvin để tạo ra chất hữu cơ. Có thể nói axit malic chính là nguồn dự trữ CO2 lý tưởng cho những cây sống ở nơi có nồng độ CO2 thấp. - Ở nhóm Thực vật CAM gồm các thực vật sống ở vùng sa mạc trong điều kiện khô hạn kéo dài như : dứa, xương rồng, thuốc bỏng , các cây mọng nước ở sa mạc.. Vì lấy được nước rất ít nên nhóm thực vật này phải tiết kiệm nước đến mức tối đa bằng cách đóng khí khổng vào ban ngày và như vậy quá trình tiếp nhận CO2 phải được diễn ra vào ban đêm khi khí khổng mở. CO2 sau khi được tiếp nhận sẽ đi vào chu trình Hatch - Slack như ở TV C4. Bằng cách đó không bào rất lớn của các tế bào thịt lá không phải chỉ để dự trữ nước mà nó còn chứa 1 lượng đáng kể cacbon cho hoạt động quang hợp trong 1 thời gian dài không phụ thuộc vào việc trao đổi khí CO2. Đối với những cây mộng nước sống ở những nơi khô hạn, sự phân chia thời gian cố định CO2 vào buổi tối và khử CO2 vào sáng hôm sau là 1 đạc điểm thích nghi về mặt sinh thái nhờ đó đảm bảo đủ lượng CO2 ngay cả khi thiếu nước hoắc khí khổng đóng vào ban ngày. Từ những đặc điểm thích nghi như trên ta có thể thấy rằng việc xuất hiện các con đường cố định CO2 ở TV C4 và CAM giúp cho chúng có thể tồn tại một cách bền vững trong điều kiện môi trường khắc nghiệt và luôn luôn thay đổi.
[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn