Perché le piante C4 hanno bisogno di questo adattamento?
* Fotorespiration: Nei climi caldi e asciutti, le piante devono chiudere i loro stomi (piccoli pori sulle foglie) per prevenire la perdita d'acqua. Ciò limita l'assunzione di CO2, ma consente anche all'ossigeno di accumularsi all'interno della pianta. Questo ossigeno può quindi competere con CO2 nel processo di fotosintesi, portando a un processo dispendioso chiamato fotorespirazione.
* Soluzione C4: Le piante C4 hanno evoluto un modo per superare questo problema. Usano uno speciale enzima chiamato PEP carbossilasi per catturare CO2 nelle loro cellule di mesofilla (lo strato esterno della foglia). Questo enzima ha una maggiore affinità per CO2 rispetto a Rubisco (l'enzima utilizzato nel ciclo di Calvin), quindi può catturare in modo efficiente CO2 anche quando i livelli sono bassi.
* Acidi a quattro carbonio: La CO2 viene quindi incorporata in un acido a quattro carbonio chiamato Malato. Questo malato viene trasportato nelle cellule della guaina del fascio (strato interno della foglia), dove viene scomposto, rilasciando CO2.
* Calvin Cycle: La CO2 rilasciata dal malato viene quindi utilizzata nel ciclo di Calvin, il principale processo di fotosintesi, per produrre zuccheri.
In sintesi: Le piante C4 usano un meccanismo speciale per concentrare CO2 nelle loro cellule di guaina del fascio, consentendo loro di eseguire la fotosintesi in modo più efficiente in condizioni calde e asciutte. Questo meccanismo prevede l'intrappolamento di CO2 in acidi a quattro carbonio.
