식갤 퀴즈 좀 풀어주실분 (C3 C4 CAM)

[ㄷㄹ(112.156)]

퀴즈 요약: 상자에 C3 C4 CAM 식물을 넣어두고 완전 밀폐를 하여 밖에 두었음. 이 때 생존하는 순서는 어떻게 되는지?

(가정: 낮과 밤이 존재함, 햇빛으로 인한 상자 온도 상승은 무시, 밀폐는 상자 내부와 외부가 가스 교환을 하지 않게 하기 위함)

이론이 딸려서 답안지 봐도 완벽 이해는 안되는데 누가 쉽게 설명 좀 해주세여

[싱물가(115.138)]

다시 생각 좀 해보고 찍어 보겠습니다 아 어렵다

[싱물가(115.138)]

결과및 설명이 궁금해지네요

[ㄷㄹ(112.156)]

광합성 및 CO2 대사와 관련이 있습니다. C3은 CO2 농도가 낮아지면 광호흡 (photorespire)을 하며 CO2를 오히려 방출한다고 그러네요?

[ㄷㄹ(112.156)]

(정답) 낮에 C3과 C4가 광합성을 하며 CO2를 소진하기 시작, C3은 이산화탄소 농도가 낮아지면 광합성을 멈추고 광호흡을 하면서 CO2를 방출함. 이 방출된 CO2를 C4가 먹으며 계속 광합성 진행 -> 이게 반복되며 C3이 먼저 뻗음.

[ㄷㄹ(112.156)]

CAM vs C4는 이해가 잘 안되네여ㅠ 원문 여기있슴다.
https://waltonapsi.typepad.com/files/c3-c4-cam-thought-experiment-w-interpretation.pdf

[두무이(doomooi)]

광합성은 이산화탄소를 흡수해서 탄소를 고정시키고 나머지 산소를 배출하는 과정이에요. 근데 이 때 이산화탄소가 적어지면 이산화탄소대신 산소를 써서 에너지를 만들고 이산화탄소를 배출하는 광호흡을 하게되는데 비효율적이에요. 근데 c4식물은 적은 이산화탄소에서도 광합성을 할 수 있는 다른 효소를 추가로 갖고 있어서 c3보다 광호흡량이 적거나 거의 안해요. 그래서 c4보다 c3가 먼저 죽어요.

[두무이(doomooi)]

cam은 낮에는 기공을 닫아 수분손실을 줄이고 밤에 이산화탄소를 흡수해서 몸에 축적시킵니다. 이 축적시킨 탄소를 낮에 이용해서 탄수화물로 전환시킵니다. 아무래도 c4식물보다 광합성 효율은 낮습니다. 그렇지만 물을 공급량이 한정적이라면 수분손실이 큰 낮에 기공을 여는 c4가 cam식물보다 먼저 말라죽지 않을까 싶네요!

[두무이(doomooi)]

근데 원문을보니 세포호흡에대한 얘기가 나오네요! 세포들은 항상 호흡을하면서 에너지인 atp를 생성하고 co2를 배출해요. (이건 광호흡과는 다른 겁니당! 광호흡은 이름만 호흡이고 광합성의 일종이에요.) 근데 밤에는 광합성을 할 수 없어서 호흡만하기때문에 co2를 배출합니다! 근데 cam은 오히려 밤에 co2를 흡수하기때문에 낮이되면 co2농도도 적어져 c4는 광합성을 하기가 어려워져서 c4가 먼저 죽는다고 나와있네요!

[도동도동도동파(sylariapetus)]

C3식물이 가장 먼저 눕는 건 알았지만 CAM식물과 C4식물은 전혀 모르겠당

[도동도동도동파(sylariapetus)]

아악무가 환경에 따라 C3 CAM광합성을 오간다던데

[도동도동도동파(sylariapetus)]

고온 건조의 CAM이냐 고온 다습의 C4냐면 C4가 이기지 않을까요? 밀폐돼서 광합성 시 나온 수분으로 습해질듯

[도동도동도동파(sylariapetus)]

습해서 선인장이 물러버릴듯?

[카레고로케(celia)]

으어 어렵다 ..

[ottman(223.62)]

원래 RuBP carboxylase 는 oxygenase 로도 작용하잖음? 그래서 기온이 올라가거나, O2농도가 올라가거나, CO2농도가 떨어지면 산소를 RuBP 에 가져다 붙여버려서 2PG가 생김. 이걸 다시 3PG로 만들어 쓰려면 ATP랑 NADPH를 소모해야 해야하고 탄소를 방출하게 됨(광호흡).

[ottman(223.62)]

반면 사탕수수와 선인장은 PEP carboxylase를 써서 체내 CO2 농도를 높이니까 일반적인 상황에서 광호흡은 안함(C4 식물의 경우 수분스트레스가 심하면 하고 극도로 대기 중 CO2 농도가 낮은 경우에도 할 듯). 따라서 사탕수수와 선인장은 CO2 농도를 베고니아의 생육에 필요한 최저 농도보다 더 낮은 수준까지 떨어뜨리고 베고니아는 먼저 아웃.

[ottman(223.62)]

사탕수수가 그 다음으로 아웃되는 것은 얘가 어쨌든 낮에만 탄소고정을 한다는 것 때문임. 밤에는 CO2를 흡수하지 않을 뿐만 아니라 호흡으로 방출된 양도 재활용되지 못하고 체외로 다 방출됨. 반면 선인장은 밤에 탄소고정을 해서 사탕수수가 호흡으로 방출한 분량을 포함한 외부 CO2 와 자신이 호흡으로 방출되는 분량을 모두 포획함.

[ottman(223.62)]

CAM 식물은 낮에 기공을 닫아 외부 이산화탄소를 흡수하지는 못하지만 호흡으로 방출된 탄소를 재활용하는 것은 여전해서 전체적으로 탄소를 매우 적게 잃음. 따라서 선인장이 사탕수수가 버틸 수 있는 것보다 더 낮은 농도가 될 때 까지 이산화탄소를 소진하여 사탕수수가 그 다음으로 아웃.