C₃ ugljenična fiksacija

C₃ ugljenična fiksacija je jedan od tri metabolička puta za fiksaciju ugljenika pri fotosintezi, zajedno sa C₄ i CAM. Ovim procesom se konvertuje ugljen-dioksid i ribuloza bisfosfat (RuBP, petougljenični šećer) u 3-fosfoglicerat putem sledeće reakcije:

CO₂ + H₂O + RuBP → (2) 3-fosfoglicerat

Ova reakcija se javlja u svim biljkama kao prvi korak Kalvin-Bensonovog ciklusa. U C₄ biljkama, ugljen-dioksid se preuzima iz malata u sličnoj reakciji, umesto direktno iz vazduha.

Biljke koje koriste isključivo C₃ fiksaciju (C₃ biljke) imaju tendenciju da napreduju u područjima gdje su intenzitet sunčeve svetlosti i temperature umereni, koncentracije ugljen-dioksida oko 200 ppm ili više,^[1] i gde su podzemne vode izobilne. C₃ biljke su nastale tokom era mezozoika i paleozoika, i one predatiraju C₄ biljke, i još uvek predstavljaju oko 95% biomase Zemlje. C₃ biljke gube transpiracijom 97% vode preuzete putem korenskog sistema.^[2] Primeri biljaka ove grupe su pirinač i ječam.

C₃ biljke ne mogu da rastu u veoma toplim oblastima pošto RuBisCO inkorporira više kiseonika u RuBP sa porastom temperature. To dovodi do fotorespiracije (koja je isto tako poznata kao oksidativni fotosintetički ugljenični ciklus, ili C2 fotosinteza), što dovodi do neto gubitka ugljenika i azota iz biljke i stoga može da ograniči rast. U suvim oblastima, C₃ biljke zatvaraju svoje stome da bi umanjile gubitak vode, ali se time sprečava i pristup ${\ce {CO2}}$ lišću, i stoga se redukuje koncentracija ${\ce {CO2}}$ u lišću. Ovim se snižava ${\ce {CO2}}$ : ${\ce {O2}}$ odnos i dolazi do fotorespiracije. C₄ i CAM biljke poseduju adaptacije koje im omogućavaju da prežive u toplim i suvim oblastima, te one mogu da nadmaše C₃ biljke u tim oblastima.

Izotopni potpis C₃ biljki pokazuje viši nivo ¹³ ${\ce {C}}$ trošenja nego kod C₄ biljki.

Reference

^ C. Michael Hogan. 2011. "Respiration". Encyclopedia of Earth. Eds. Mark McGinley and C. J. Cleveland. National Council for Science and the Environment. Washington, D.C.
^ Raven, J. A.; Edwards, D. (2001). „Roots: evolutionary origins and biogeochemical significance”. Journal of Experimental Botany. 52 (90001): 381—401. PMID 11326045. doi:10.1093/jexbot/52.suppl_1.381.

[1] C. Michael Hogan. 2011. "Respiration". Encyclopedia of Earth. Eds. Mark McGinley and C. J. Cleveland. National Council for Science and the Environment. Washington, D.C.

[Raven2001-2] Raven, J. A.; Edwards, D. (2001). „Roots: evolutionary origins and biogeochemical significance”. Journal of Experimental Botany. 52 (90001): 381—401. PMID 11326045. doi:10.1093/jexbot/52.suppl_1.381.

[1]

[2]