گیاهان C3 و C4 :

C3

تیپ C3 که در اکثر گیاهان دیده می شود، به دلیل اینکه CO2 تثبیت شده در ساختار گیاه، در اولین مرحله از واکنش‌های تاریکی فتوسنتز (چرخه کالوین) توسط آنزیم روبیسکو منجر به تولید قندی 3 کربنی موسوم 3- فسفو گلیسر آلدهید می‌شود، به این نام معروف است. این گروه از گیاهان با یک مشکل جدی مواجه هستند:

تنفس نوری

این فرآیند که به دلیل عملکرد دوگانه روبیسکو (کربوکسیلاسیون و اکسیژناسیون) رخ می‌دهد، منجر به کاهش بازده فتوسنتز در گیاهان می‌شود. دلیل این هم که این گیاهان بر خلاف گیاهان تیپ C4 قادر به حذف چنین فرآیندی نیستند به ساختار این دو دسته گیاهی برمی‌گردد: در گیاهان C4 محل انجام مرحله روشنایی فتوسنتز (مراحل مربوط به انتقال الکترون بین فتوسیستم I و II که منجر به رهاسازی اکسیژن به عنوان عامل آغازگر تنفس نوری می‌شود)

 از محل انجام واکنش‌های مرحله تاریکی (چرخه کالوین که روبیسکو در این چرخه قرار دارد) جدا است! به طوری که واکنش اول در سلول‌های مزوفیلی و واکنش دوم در سلول‌های غلاف آوندی رخ می‌دهد. این امر موجب می شود که اصولا اکسیژن آزاد شده طی واکنش‌های روشنایی در مزوفیل به دلیل عدم دسترسی به روبیسکو به عنوان عامل تنفس نوری (که در درون سلول‌های غلاف آوندی است)قادر به ایجاد تنفس نوری نباشد .

در طرف مقابل ، در گیاهان C3 چنین تمایز سلولی در انجام دو مرحله فتوسنتزی وجود نداشته و هر دو مرحله در سلول مزوفیلی رخ داده و اکسیژن آزاد شده طی واکنش‌های نوری به عنوان سوبسترایی رقابتی با دی اکسید کربن بر روی جایگاه فعال آنزیم روبیسکو به رقابت پرداخته و منجر به وقوع تنفس نوری شود که این امر موجب کاهش بازده  فتوسنتز در این گیاهان می شود .  اصولا میزان تمایل روبیسکو  به دی اکسید کربن خیلی بیشتر از تمایل آن به اکسیژن است. ولی به هر حال همین مقدار تنفس نوری هم میتواند منجر به کاهش بازده تنفس نوری شود.

در گياهان مختلف سبزينه دار كه فتوسنتز انجام مي شود و در نتيجه مواد غذايي ساخته مي شود اولين محصول پايدار بدست آمده در آنها متفاوت است . بدين معني كه اولين محصول پايدار در دسته اي از گياهان يك اسيد سه كربني به نام «3- فسفو گليسيريك اسيد» و دسته اي ديگر يك اسيد چهار كربني به نام« دي كربوكسيليك اسيد » ( داراي دو عامل كربوكسيل COOH- ، ‌مثل اسيد اگزالواستيك ،‌اسيد ماليك ، اسيد آسپارتيك ) مي باشد . گياهاني كه اولين محصول پايدار حاصل از فتوسنتز آن ها يك اسيد سه كربنه است گياهان C3 و آندسته كه اولين محصول پايدار آن ها چهار كربني است گياهان C4 ناميده مي شوند . گياهان C4 در مقايسه با گياهان C3 از بازدهي فتوسنتزي بيشتري برخوردارند . بر همين پايه علف هاي هرز C4 نسبت به علف هاي هرز C3 قدرت رقابت زيادتري دارند . در تعدادي از گياهان گوشتي فرآيند فتوسنتزي ديگري مشاهده شده كه در شرايط رطوبت كم روزنه ها در شب باز شده و Co2 جذب مي كنند و در روز بسته مي شوند لذا شدت تعرق گياه خيلي كم مي شود . به اين نوع مكانيسم ، متابوليسم كراسولايي (CAM) "Crassulation asid metabolism" مي گويند مانند آگاو ،‌آناناس ،‌كاكتوس . كليه ي گياهان (CAM) جزء‌گياهان گوشتي غير نمكدوست هستند و عموما با محيط هاي خشك سازگارند .

برخي از گياهان C3 عبارتند از گندم ،‌جو ،‌سلمه ،‌ترشك ، توق ، تاتوره ،‌يولاف ،‌بارهنگ و پنيرك .

گیاهان C3 و C4 :

زمانی که اولین محصول فتوسنتزی در گیاه ،یک ترکیب 3 کربنه (C3) باشد از مسیر کالوین – بنسون و اگر 4 کربنه (C4) باشد از طریق هچ – اسلک است .که برای اصلاع گیاهان C4 به کار برده می شود. و انحراف از نوع فتوسنتز C4 را متابولیسم اسید کراسولاسه یا CAM می نامند که با مناطق خشک سازگاری دارد.

گیاهان C4 (ذرت ، سورگوم ، ارزن) در شرایط گرم و نور زیاد کارایی بیشتری از گیاهان C3 (غلات) دارند . در مجموع کارایی آنها (C4) حدود 40 % است.

تمام گیاهان به انرژی نیاز دارند و این انرژی از طریق تنفس به دست می آید :

2 نوع تنفس وجود دارد :

1- مستقل از نور : قند و کربو هیدرات تولید شده در فتوسنتز را به CO2 و H2O تبدیل می کند. از نظر زراعی تنفس نشان دهنده تلفات است و باید به حداقل برسد که درست نیست زیرا تنفس لازم است تا انرژی برای رشد و بقای گیاه فراهم شود و تنفس بیش از نیاز برای تولید عملکرد زاید است . پس اهمیت سرعت اسیمیلاسیون خالص بیش از سرعت فتوسنتز و تنفس است.

2 – تنفسی که در حضور نور و در گیاهان C3 مشاهده می شود و ظاهرا در گیاهان C4 وجود ندارد.

اختلافات گیاهان C3 و C4 :

1 – گیاهان C4 نسبت به C3 به نورهای با شدت بالا واکنش نشان می دهند.(2 برابر گیاهان C3)

2 – گیاهان C4 با کارایی بیشتری از CO2 استفاده می کنند و در شدت نور ثابت و نسبتا زیاد قادرند CO2 اطراف را به ppm 10 – 0 کاهش دهند. که این نقطه جبران است . در حالی که در C3 برابر

ppm 150 -50 co2 است . نقطه جبرانی پایین نشان دهنده کارایی زیاد فتوسنتز است .

3- گیاهان C4 سرعت اسیمیلاسیون خالص بالاتری از C3 دارند که به خاطر عدم وجود تنفس نوری است .

4 – درجه حرارت بر روی C4 تاثیر مطلوب ، و بر روی گیاهان C3 تاثیر نا مطلوبی دارد . تا دمای 0 تا 35 درجه سانتیگراد سرعت تنفس به ازای هر 10 درجه سانتیگراد افزایش حدود 2 تا 4 برابر افزایش می یابد. بسیاری از گیاهان C3 در محدوده دمایی 25 تا 35 درجه سانتیگراد تولیدی ندارند ولی گیاهان C4 افزایش نولید دارند.

5 – در گیاهان C4 کارایی مصرف آب بیش از گیاهان C3 است . میانگین ماده خشک تولید شده برای هر 1000 گرم آب مصرفی ، 29/3 گرم برای C4 و 54/1 گرم برای C3 می باشد.

6 – سرعت انتقال با سرعت فتوسنتز همبستگی دارد زیرا انتقال آهسته می تواند عملکرد را محدود کند . در برگهای گیاهان C4 انتقال 2 برابرسریعتر از برگهای C3 است.

7 – حداکثر رشد گیاهان C4 بیشتر از گیاهان C3 است (به جز چند استثناء). وقتی طول فصل رشد متوسط در نظر گرفته می شود سرعت رشد C3 برابر 13 گرم در متر مربع در روز بوده و برای گیاهان C4 برابر 22 گرم در متر مربع در روز می باشد. با محصور کردن گیاهان C3 و C4 در ظرف در بسته دارای نور اختلاف در تنفس نوری را می توان نشان داد . چون C4 نقطه جبرانی پایین تری از گیاهان C3 دارند زمانی که گیاهان C4 از CO2 مصرف می کنند گیاهان C3 از بین می روند.

اثر   CO2در گیاهان C4 فتوسنتز بالا و تنفس ثابت و در گیاهان C3 فتوسنتز افزایش و تنفس پایین.

مقایسه فتوسنتز در گیاهان C3 ، C4 و CAM

	C3	C4	CAM
آنزیم تثبیت کننده CO2	روبیسکو	غیراز روبیسکو	غیر از روبیسکو
محل تثبیت CO2	بستره ي کلروپلاست	سلول های میانبرگ	واکوئل سلول
مرحله تثبیت CO2	چرخه کالوین	قبل از چرخه کالوین	قبل از چرخه کالوین
زمان باز شدن روزنه های هوایی	روز	روز	شب
زمان تثبیت CO2	روز	روز	شب
زمان چرخه کالوین	روز	روز	روز
زمان تولید قند در فتوسنتز	روز	روز	روز
مرحله ساخته شدن قند در فتوسنتز	چرخه کالوین	چرخه کالوین	چرخه کالوین
محل ساخته شدن قند در فتوسنتز	تمام سلول های فتوسنتز کننده	سلول های غلاف آوندی	تمام سلول های فتوسنتزکننده
اولین ترکیب پایدار حاصل از تثبیت CO2	اسید سه کربنی	اسید چهار کربنی	اسید چهارکربنی

سدیمنتاسیون گلبولهی قرمز (ESR)

سدیمنتاسیون گلبولهی قرمز (ESR)

 

 

تعريف: درجه ته نشيني سلولهاي رده‌ي قرمز خون را دريک نمونه خون قرار داده شده در يک لوله‌ي آزمايش با اندازه‌ي مشخص و درمدت زمان يک ساعت، درجه‌ي ته‌نشيني گلبولهاي قرمز خون erythrocyte  dimentation rate و يا به اختصار (ESR) يا  sedimentation rate (sed rate) مي‌نامند. ميزان ته نشيني گلبولهاي قرمز

تست بررسی سدیمانتاسیون گلبولهای قرمز خون(  ESR ):یکی از تستهای رایج در آزمایشگاه های تشخیص طبی میباشد که بنا به درخواست پزشک برای بسیاری از بیماران  انجام میشود. این تست یک تست ارزان قیمت و البته غیر اختصاصی میباشد که نتایج آن همراه با نتایج سایر تستها ارزشمند و کمک کننده میباشد.

ادامه نوشته

فتوسنتز در گیاهانC4

Photosynthesis of C₄ plants.

CO₂ is bound to phosphoenolpyruvate (PEP) in mesophyll cells. The product is oxaloacetate. The next step generates malate. In the cells of the vascular bundle sheath, the 'Kranz' cells, is carbon dioxide split off the malate and fed into the CALVIN cycle. The pyruvate is transported back into the mesophyll cells (active transport) and is with the help of additional ATP phosphorylated to PEP

The Crassulacean Acid Metabolism (CAM)

CAM is the abbreviation of Crassulacean acid metabolism. The name points at the fact that this pathway occurs mainly in Crassulacean species (and other succulent plants). The chemical reaction of the carbon dioxide accumulation is similar to that of C₄ plants but here are carbon dioxide fixation and its assimilation not separated spatially but in time. CAM plants occur mainly in arid regions. The opening of the stomata to take up carbon dioxide is always connected with large losses of water. To inhibit this loss during intense sun (the transpiration via the cuticle remains intact) has a mechanism developed that allows the uptake of carbon dioxide during the night. The prefixed carbon dioxide is stored in the vacuoles as malate (and isocitrate) and is used during the daytime for photosynthesis.

Influence of different parameters on the efficiency of the carbon dioxide uptake (ordinate) of a C₃ plant (Atriplex patula, yellow line) and a C₄ plant (Atriplex rosea, green line). Measured parameters (from left to right): light intensity, leaf temperature and concentration of carbon dioxide within the intercellular space.

پروتئین های خون

۱-چرا وقتی پروتئین خون افزایش می یابد  میزان  ESR هم افزایش می یابد ؟

۲ا-گر مادری دارای RH  منفی باشد وجنین آن مثبت باشد چه مشکلاتی ممکن است به وجود بیایدوبرای پیشگیری ازاین مشکلات چه درمانی ایجاد می شود؟.و...............ادامه

ادامه نوشته

مشاهده ساختمان برگ گیاهان C4، C3و CAM

موضوع آزمايش:مشاهده ساختمان برگ گیاهان  C4، C3و CAM

تئوری آزمايش :

تقسیم بندی گیاهان براساس نحوه فتوسنتزو محتوای کلروپلاستی وآنزیمی و اولین ترکیبات حامل از تثبیت co2به دو گروه :

الف) گیاهان C3:مثل جلبک خزه ها وهمه درختان ،اولین ترکیبات حامل از تثبیت co2 :اسید فسفرگلیسریک c2

ب)  گیاهان C4: مانند ذرت ، نيشكر، تاج خروس همگی علفی اند اولین ترکیبات حامل از تثبیت co2:اسید اگزالواستیک

در گياهان مختلف سبزينه دار كه فتوسنتز انجام مي شود و در نتيجه مواد غذايي ساخته مي شود اولين محصول پايدار بدست آمده در آنها متفاوت است . بدين معني كه اولين محصول پايدار در دسته اي از گياهان يك اسيد سه كربني به نام «3- فسفو گليسيريك اسيد» و دسته اي ديگر يك اسيد چهار كربني به نام« دي كربوكسيليك اسيد » ( داراي دو عامل كربوكسيل COOH- ، ‌مثل اسيد اگزالواستيك ،‌اسيد ماليك ، اسيد آسپارتيك ) مي باشد . گياهاني كه اولين محصول پايدار حاصل از فتوسنتز آن ها يك اسيد سه كربنه است گياهان C3 و آندسته كه اولين محصول پايدار آن ها چهار كربني است گياهان C4 ناميده مي شوند . گياهان C4  در مقايسه با گياهان C3 از بازدهي فتوسنتزي بيشتري برخوردارند . بر همين پايه علف هاي هرز C4 نسبت به علف هاي هرز C3 قدرت رقابت زيادتري دارند . در تعدادي از گياهان گوشتي فرآيند فتوسنتزي ديگري مشاهده شده كه در شرايط رطوبت كم روزنه ها در شب باز شده و Co2 جذب مي كنند و در روز بسته مي شوند لذا شدت تعرق گياه خيلي كم مي شود . به اين نوع مكانيسم ، متابوليسم كراسولايي (CAM) "Crassulation asid metabolism" مي گويند مانند آگاو ،‌آناناس ،‌كاكتوس . كليه ي گياهان (CAM) جزء‌گياهان گوشتي غير نمكدوست هستند و عموما با محيط هاي خشك  سازگارند . برخي از گياهان C3 عبارتند از گندم ،‌جو ،‌سلمه ،‌ترشك ، توق ، تاتوره ،‌يولاف ،‌بارهنگ و پنيرك .

از گياهان C4 مانند ذرت ، نيشكر ، اويار سلام ،‌ قياق ،‌سوروف ، پنجه مرغي ،‌تاج خروس ،‌خرفه ،‌سورگوم ،‌علف شور ،‌خار خسك .

---

دانلود فایل word مشاهده ساختمان برگ گیاهان  C4، C3و CAM