Re: [問題] C3 C4
※ 引述《RoyalWalker (Royal Walker)》之銘言：
: ※ 引述《Ravenl ()》之銘言：
: : 【問題】：c3植物為何在地球co2濃度上升將會取代c4植物？
: : 【問題起因】：c4植物產生醣類的速度比c3快 因為蒸散300克水可以併入1克co2
: : c3是要蒸散600克水才併入1克co2 好像跟問題有點矛盾
: : 【個人看法】：課本上說c3植物受co2濃度限制較多 故co2濃度上升會取代c4
: : 解釋不清楚
: : 【參考資料/連結】：
: 想請原PO貼出資訊的出處以及書的版本等資料。
: Campbell Biology 9e 中有過自問自答，
: 問到「氣候變得乾且熱，C3、C4、CAM 分佈將如何改變」，
: 答案是「C4、CAM 將取代許多 C3 物種」，由此推斷以下兩點：
: (1)缺水和溫度高不足以支持原PO提出「C3 取代 C4」之論述
: (2)就算是缺水和高溫，也是 C4、CAM 取代 C3
科科，這邊是你想的太多了啦，如果單純只是在討論CO2改變引起的影響，
原po說的方向的確是沒錯的，已經有很多的研究在探討不管是葉片內
CO2濃度或是空氣中CO2濃度改變對植物光合作用、蒸散作用
或氣孔導度改變的影響，以及植物適應的機制。
: 原PO有提到課本，竊假設原PO也看 Campbell Biology，Campbell 談及 C4 植物時，
: 有問到「當 CO2 增加，哪種植物會變多(stand to gain more)？」
: 回答是「CO2 濃度上升減少光呼吸，對 C3 有好處」、「CO2 濃度對 C4 沒什麼影響」，
: 言下之意，貌似 C3 會變多，不過還有補充道：另受溫度影響，因此兩者平衡是變化的。
: 這些敘述與原PO敘述很像，合理推測原PO可能把這段看得混淆了。
是阿，如果CO2上升，C3會較有利，但是不只是減少光呼吸作用，
同時也會降低氣孔導度，因此減低蒸散作用，所以也可以減少和C4的差距
: 另外，原PO用「蒸散」這個字愚不知如何解釋之，
欸，她說的蒸散作用就應該是你想的那樣，
水份從葉片離開就叫做蒸散作用......
: 也找不到有提到糖類製造速度與蒸散速度比較的資料，請告知來源；
醣類製造速度應該以光合作用速率代表比較好，
通常我們會以水份使用效率(WUE)來比較，（光合作用/蒸散作用）
只是原po誤會了，以她的數值解釋的方向應該是固定一分子的CO2會浪費
多少分子的水......
: C4 和 C3 的不同是多了利用 PEP carboxylase 固定 CO2，
: 這並不會使得固定 CO2 較容易，因為要消耗更多能量，
: 然而好處在於──減少光呼吸之能量浪費，兩相權衡之下，
: 應該是划算，也值得多花費能量，故發展出 C4 Pathway。
其實這兩種類型的植物最大的不同不只是這樣歐，
C4 pathway也是一個很好濃縮CO2機制，因為PEP carboxylase把CO2
送到bundle sheath cell後，會造成葉肉細胞內CO2濃度降低，
因此即便在低的氣孔導度下，也會有足夠的CO2進入葉子內，
但低氣孔導度會帶來蒸散作用降低的好處，
因此C4的水份使用效率比C3的好很多，這點不只是從氣體交換的測量或是
穩定同位素的分析都證實了這件事情......
而也是因為這樣，當CO2濃度上升帶來的好處，C4並不會有太大差異。
其實C4 pathway也不能算是個很划算的機制，(雖然剛剛說了他不少好處,XD)
他是植物為了存活下去所演化出來，因為只有在高溫高光的環境下，
C4的光合作用速率才會贏過C3，其他時候都是輸的，
當然在水不夠用的時候，C4可以忍受較乾旱的乾旱逆境，
所以才會看到大部分的植物幾乎都是C3的，我記得大概是85%都是，
而只有14%是C4植物......
: Reference:
: Campbell Biology 9e (Chapter 10)
: Lehninger Biochemistry 5e (Figure.20-21, Figure.20-23)
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