Еко-групи растения по отношение на светлината
ЕКОЛОГИЧНИ ГРУПИ НА РАСТЕНИЯТА
- Хелиофити - те са растения, изискващи светлина в открити, постоянно осветени местообитания. Много ливадни треви, степни и пустинни растения са примери за тях; от горски растения - високостеблени дървета, образуващи първия слой, и треви от тип фемероид.
Специална група хелиофити са C-4 растенията и CAM растенията (пустини, савани). В повечето растения в резултат на превръщането на въглеродния диоксид в процеса на фотосинтеза се образуват две молекули 3-фосфо-глицеринова киселина с по 3 въглеродни атома всяка. Впоследствие чрез поредица от междинни реакции в листния мезофил се образува 3-фосфо-глицерол алдехид, който се използва като основа за синтеза на въглехидрати. Този път на фотосинтеза се нарича път С3 (цикъл на Калвин).
Пътят на С4 се определя от анатомията на листата. Мезофилът на листата на растенията С4 съдържа снопчета обвиващи клетки, които съдържат много нишесте и техните хлоропласти имат специална структура. Когато CO2 се фиксира в листата, се образува оксалооцетна киселина, която може да се превърне в аспарагинова или ябълчена киселини, които се натрупват в париеталните клетки на снопчетата. Те имат 4 въглеродни атома и се наричат четири-въглеродни карбоксилни киселини или С-4-дикарбоксилни киселини. Впоследствие тези киселини се обработват в листния мезофил с образуването на въглероден диоксид и други вещества, които отново участват в процеса на фотосинтеза.
При растения с път С4 CO2 не се отделя навън по време на фотодишане, но отново се включва в процеса, т.е. настъпва пълно оползотворяване на въглеродния диоксид. В резултат на това наситеността на светлината на фотосинтезата не се постига дори при най-силно осветление. Растенията C-4 могат да растат дори при затворени устици и много високи температури (царевица, сорго, захарна тръстика). Открити са 500 вида покритосеменни с пътеката C4, която се счита за своеобразна адаптация към сух режим с високи температури и инсолация и се счита за най-ефективна при създаването на органични вещества. Това вещество се използва повече за образуване на корени, отколкото издънки.
CAM растения - Абсорбцията на въглероден диоксид е отделна от фотосинтезата. През нощта устиците на листата са отворени и пропускат CO2, а през деня са затворени. През нощта CO2 се натрупва в органични киселини, а през деня се включва в последователността на реакциите на фотосинтеза със затворени устици.
Забележка:
Растенията С3 включват приблизително 92% от всички съдови растения и имат три въглеродни фосфоглицерата като основен продукт на фотосинтезата. Растенията С4 имат 4-въглеродна киселина малат или аспартат като свой основен фотосинтетичен продукт и обхващат приблизително 1% от съдовите растения, включително много селскостопански важни видове (напр. Царевица и сорго).