الأنواع C3 و C4

البناء الضوئي هو مزيج من عمليتين: التفاعل الضوئي والتفاعل المظلم. تمتص الصبغات الضوء وتتحول طاقته إلى طاقة كيميائية يمكن استخدامها بسهولة من خلال جزيء الأدينوزين ثلاثي الفوسفات، ATP، وجزيء فوسفات آخر هو NADPH.

تحتوي خلايا التمثيل الضوئي على أعضاء تسمى البلاستيدات الخضراء، وهي تراكيب ذات أصباغ خضراء تمتص الضوء وتحفز عملية البناء الضوئي. تُستخدم نواتج التفاعل الضوئي لتثبيت ثاني أكسيد الكربون الموجود في الغلاف الجوي إلى سكريات. يتم استخدام الطاقة المستمدة من امتصاص الضوء من خلال سلسلة من تفاعلات الأكسدة/الاختزال التي تتم على مرحلتين، وهذا ما يسمى بالتفاعل الضوئي.

التخليق الحيوي للسكر هو أهم عملية كيميائية حيوية تتم في البلاستيدات الخضراء. يستخدم التفاعل المظلم نواتج التفاعل الضوئي ولا يعتمد على الضوء. يتم امتصاص ثاني أكسيد الكربون من خلال الثغور، والتي بدورها تطلق بخار الماء في النبات. التعرق. عادةً ما تكون الثغور مفتوحة أثناء النهار أو في وجود الضوء ومغلقة أثناء الليل أو في غياب الضوء.

ويحتوي السكر الأول المتكون على 3 ذرات كربون، ومن هنا جاءت تسمية الأنواع العشبية C3 مثل عشب الفسكيز وأجروستيس وبواس وعشب الجاودار التي تتبع دورة كالفن التي تفسر هذه التحولات. من ناحية أخرى، تسمى الأنواع الأخرى C4، لأن السكر الأول المتكون يحتوي على 4 ذرات كربون، وتتبع دورة C4.

تحتاج هذه الدورة C4 إلى درجات حرارة أعلى وكثافة ضوئية أعلى، ومن هنا جاء ما يسمى بأنواع المناخ الدافئ أو C4، مثل برمودا وعشب الباهية وعشب سانت أوغسطين وعشب الزونا وغيرها. تحتوي هذه الأنواع على محتوى أقل من النيتروجين في أنسجتها وبالتالي فهي أكثر كفاءة في استخدامها من أنواع C3.