QUANG HỢP C3 VÀ C4

Quang hợp C3 và C4 – là hai con đường sinh hóa khác nhau mà thực vật dùng để cố định CO2 (chuyển CO2 từ không khí thành đường) trong quá trình quang hợp, khác biệt chủ yếu nằm ở enzyme sử dụng đầu tiên và cấu trúc lá.
C3 là con đường quang hợp “cổ điển“, cố định CO2 trực tiếp bằng enzyme RuBisCO (Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase, là enzyme quan trọng nhất trong quá trình quang hợp và được coi là enzyme phong phú nhất trên trái đất về mặt khối lượng protein tổng thể) ngay trong tế bào thịt lá. C4 là con đường “nâng cấp“, tiến hóa sau, cố định CO2 qua hai bước và hai loại tế bào riêng biệt để tránh lãng phí năng lượng khi trời nóng/khô.

Vấn đề C3 gặp phải mà C4 giải quyết được hô hấp sáng (photorespiration). Enzyme RuBisCO ở C3 có một nhược điểm là khi trời nóng, lá phải đóng bớt khí khổng (stomata) để giữ nước → nồng độ O2 trong lá tăng cao so với CO2 → RuBisCO nhầm lẫn, gắn nhầm O2. Thay vì CO2, gây ra quá trình lãng phí năng lượng gọi là hô hấp sáng (photorespiration).
C4 giải quyết vấn đề này bằng cách “bơm” CO2 cô đặc riêng vào tế bào bao bó mạch (nơi RuBisCO hoạt động), giữ nồng độ CO2 luôn cao ở đó bất kể khí khổng đóng hay mở, nhờ vậy RuBisCO gần như không có cơ hội gắn nhầm O2, tránh được lãng phí năng lượng.