C<sub>4</sub> karbon tutulumu mekanizması veya C<sub>4</sub> bitkileri kara bitkilerinin fotosentezinde karbondioksiti bağlayan ve şeker oluşturan C3 karbon tutulumu mekanizması ve CAM bitkileri mekanizmaları gibi işleyen biyokimyasal mekanizmalardan biridir.
CAM fotosenteziyle birlikte C4 fiksasyonun, bitkilerin çoğunda görülen ve daha basit olan C3 mekanizmasından farklı olduğu anlaşılmıştır. Her iki mekanizmada (Kalvin döngüsünde oluşan ilk enzim) olan RuBisCO'nun fotorespirasyonu veya karbon bileşiklerinden CO<sub>2</sub>'in oksijen kullanılarak kırılması oluşan enerjiyi harcamak içindir.
Yine de C4 fiksasyonu ATP formundaki enerji girişine C3'den daha çok ihtiyaç duyar. C4 bitkilerinde, rubisco mezofil hücrelerinde karbonu bağlayarak, oksaloasetatı ve malatı kullanarak atmosferik oksijenden ayırılır, bağlanmış karbonu rubiscoya taşınır ve Kalvin döngüsü enzimleri demet kını hücrelerinde izole edilir. Orta seviyeli bileşiklerin her ikisi de 4 karbon atomu içerir, bu yüzden de C4 olarak isimlendirilirler.
C4 mekanizmasının işleyişi iki Avustralyalı araştırmacı M. D. Hatch ve C. R. Slack tarafından 1966'da bulunmuştur, mekanizma bu yüzden bazen Hatch-Slack yolu olarak adlandırılır.
C3 bitkilerinde fotosentezin karanlık devre reaksiyonları sırasında ilk adım olarak RuBisCo enzimiyle 3-fosfogliserat içinde CO<sub>2</sub> fiksasyonu yapılır. RuBisCo'nun karboksilaz / oksigenaz aktivitesiyle substrat miktarı enerji yok olması ve substrat ziyanıyla sonuçlanan ve fotorespirasyon olarak bilinen yola, karboksillenme oksitlenmeye tercih edilir. Fotorespirasyonu atlayan yolla C4 bitkileri CO<sub>2</sub>'i RuBisCo enzimine etkileyici şekilde dağıtma yolunu geliştirmişlerdir.
C4 bitkilerinde iki fotosentez yolu birlikte çallıştığı için bu bitkilerin fotosentez kapasitesi fazladır. Oldukça düşük CO<sub>2</sub> yoğunluklarında ve stomaların kapalı olduğu durumlarda bile iyi fotosentez yapabilirler. C4 bitkilerinde CO<sub>2</sub>'i yakalayan iki enzim bulunur. Metabolik yolunda;
C4 bitkilerinde çok yüksek aktiviteye sahip olarak bulunan PEP karboksilaz enzimi CO<sub>2</sub>'e çok duyarlıdır. Bu enzim substat olarak bikarbonat kullanır. PEP-karboksilazın bikarbonatla ilgisi RuBisCo enziminin CO<sub>2</sub>'e olan ilgisinden çok fazladır. Bu yüzden bu enzim düşük CO<sub>2</sub> konsantrasyonlarında bile yüksek reaksiyon yapar. İşte bu yüzden C4 bitkilerinde çok düşük CO<sub>2</sub> derişimlerinde bile fotosentez hızı yüksektir.
Bu tür bitkilere örnek olarak; mısır, şeker kamışı, semiz otu, Sorghum ve Cyperus gösterilebilir.
Ortak özellikler ATP ve nadph sentezlenme mekanizmaları aynıdır.
Orijinal kaynak: c4 karbon tutulumu mekanizması. Creative Commons Atıf-BenzerPaylaşım Lisansı ile paylaşılmıştır.
Ne Demek sitesindeki bilgiler kullanıcılar vasıtasıyla veya otomatik oluşturulmuştur. Buradaki bilgilerin doğru olduğu garanti edilmez. Düzeltilmesi gereken bilgi olduğunu düşünüyorsanız bizimle iletişime geçiniz. Her türlü görüş, destek ve önerileriniz için iletisim@nedemek.page