La voie C4 est une variation de la photosynthèse C3 plus courante, trouvée dans des plantes comme le maïs, la canne à sucre et le sorgho. C'est un moyen plus efficace de capturer le dioxyde de carbone (CO2), en particulier dans les environnements chauds et arides où les plantes sont sujettes à la photororespiration. Voici une ventilation de son fonctionnement:
1. Fixation initiale du carbone:
* Au lieu d'utiliser Rubisco (comme dans les plantes C3), les plantes C4 utilisent une enzyme appelée phosphoenolpyruvate carboxylase (PEP carboxylase) Pour fixer le CO2 en un composé à quatre carbone appelé oxaloacétate .
* Cela se produit dans les cellules spécialisées appelées cellules de mésophylle .
2. Transport et décarboxylation:
* L'oxaloacétate est ensuite converti en malate et transporté vers un autre type de cellule appelée Gaine de la gaine du faisceau .
* Dans la gaine du faisceau, le malate est décarboxylé, libérant CO2 et formant pyruvate .
3. Cycle Calvin:
* Le CO2 libéré est ensuite utilisé dans le cycle Calvin pour produire des sucres, tout comme dans les plantes C3.
* Ce cycle se produit dans les cellules de la gaine de faisceau, qui ont une concentration plus élevée de CO2 que les cellules de mésophylle.
4. Régénération du PEP:
* Le pyruvate est transporté vers les cellules de mésophylle, où il est reconverti en PEP en utilisant l'ATP et le NADPH.
* Cela complète le cycle.
Avantages de la voie C4:
* Concentration de CO2 plus élevée: La voie C4 concentre le CO2 dans les cellules de la gaine du faisceau, minimisant la photororespiration et augmentant l'efficacité photosynthétique.
* Perte d'eau réduite: Les plantes C4 peuvent fermer plus souvent leurs stomates, réduisant la perte d'eau par transpiration.
* Utilisation efficace de l'azote: Les plantes C4 ont besoin de moins d'azote pour produire la même quantité de biomasse que les plantes C3.
* plus grande productivité: Les plantes C4 peuvent pousser plus rapidement et produire plus de biomasse dans des environnements chauds et secs.
Cependant, la voie C4 a ses inconvénients:
* Coût énergétique: Il nécessite plus d'énergie que la voie C3 pour fonctionner.
* voie complexe: La voie C4 est plus complexe et nécessite des enzymes et des types de cellules supplémentaires.
En résumé, la voie C4 est un moyen plus efficace de capturer le CO2 dans des environnements chauds et secs. C'est une adaptation précieuse pour les plantes qui peuvent améliorer la productivité et la conservation de l'eau. Bien que plus complexe, il offre des avantages sur la voie C3 dans des conditions environnementales spécifiques.
