Fotosinteza
Fiksimit C4 karbonit
Në kushte të nxehtë dhe të thatë, bimët afër stomata e tyre për të parandaluar humbjen e ujit. Në këto kushte, CO2 do të ulet, dhe gazit oksigjen, prodhuar nga reaksionet dritën e fotosintezës, do të ulet në rrjedhin, nuk lë, duke shkaktuar një rritje të photorespiration nga aktiviteti oxygenase e ribulose-1 carboxylase ,5-bisphosphate / oxygenase dhe ulje në fiksimit të karbonit. Disa bimë kanë evoluar mekanizma për të rritur përqëndrimin e CO2 në gjethet nën këto kushte. Artikulli kryesor: C4 fiksimit të karbonit C4 bimët kimikisht rregulluar dioksidit të karbonit në qelizat e mesophyll duke shtuar atë në phosphoenolpyruvate tre karbonit molekulë (PEP), një reagim katalizuar nga një enzimë të quajtur carboxylase PEP, duke krijuar acidin katër karbonit organik acid oxaloacetic. Oxaloacetic acid ose Malate sintetizohen nga ky proces translocated pastaj të qelizave të specializuara mill deng ku RuBisCO enzimë dhe të tjera të ciklit enzimat Calvin janë të vendosura, dhe ku CO2 lëshuar nga decarboxylation e katër-acideve të karbonit është i fiksuar pas nga aktiviteti RuBisCO të tre- karbonit sheqer 3-phosphoglyceric acidet. Ndarja fizike e RuBisCO nga oksigjeni gjeneruese të reagimeve të lehta redukton photorespiration dhe rrit fiksimin CO2 dhe, kështu, kapacitetin fotosintetike e gjethes. [22] C4 bimët mund të prodhojnë më shumë sheqer se bimët C3 në kushte të dritës dhe temperaturës së lartë. Shumë bimë kulture të rëndësishme janë C4 bimët, duke përfshirë misri, melekuqe, mel dhe sugarcane,. Bimët që nuk përdorin PEP carboxylase-në fiksimit të karbonit janë quajtur bimë C3 sepse reagimi kryesor carboxylation, katalizuar nga RuBisCO, prodhon sheqer tre-karboni 3-phosphoglyceric acide direkt në ciklin Calvin-Benson. Mbi 90% e bimëve të përdorur fiksimin C3 karbonit, në krahasim me 3% që përdorin C4 fiksimin e karbonit. [23] Artikulli kryesor: fotosinteza CAM Xerophytes, të tilla si cacti dhe succulents më të madhe, të përdorë gjithashtu edhe carboxylase PEP për të kapur dioksidit të karbonit në një proces të quajtur metabolizmin Crassulacean acid (CAM). Në kontrast me C4 metabolizmit, e cila ndan fizikisht fiksimin CO2 për PEP nga cikli Calvin, CAM përkohësisht ndan këto dy procese. Bimët CAM kanë një anatomi të ndryshme fletë nga bimët C3, dhe të rregulluar CO2 gjatë natës, kur stomata e tyre janë të hapura. Bimët CAM ruajtur CO2 kryesisht në formën e acidit malic nëpërmjet carboxylation e phosphoenolpyruvate ndaj oxaloacetate, e cila është reduktuar pastaj tek Malate. Decarboxylation i Malate gjatë ditës liron CO2 brenda gjetheve, duke lejuar fiksimit të karbonit për të 3-phosphoglycerate nga RuBisCO. Gjashtëmbëdhjetë mijë specie të bimëve përdorni CAM. [24] Në ujë Cyanobacteria posedojnë carboxysomes, të cilat rrisin përqendrimin e CO2 rreth RuBisCO për të rritur normën e fotosintezës. Një enzimë, anhydrase karbonik, që ndodhet brenda njoftime carboxysome CO2 nga joneve hydrocarbonate tretur (HCO3-). Para diffuses CO2 nga ajo është sponged shpejt nga RuBisCO, e cila është e përqendruar brenda carboxysomes. HCO3-jonet janë bërë nga CO2 jashtë qelizës me një tjetër anhydrase karbonik dhe janë hedhur në mënyrë aktive në qelizë me një cipë proteina. Ato nuk mund të kalojnë membranën si ata janë të akuzuar, dhe brenda Mitochondria ata kthehen përsëri në CO2 shumë ngadalë, pa ndihmën e anhydrase karbonik. Kjo shkakton HCO3-jonet për të grumbulluar brenda qelizës nga ku ata përhapur në carboxysomes. [25] Pyrenoids në algave dhe hornworts gjithashtu të veprojë që të përqendrohen rreth CO2 rubisco. [26] Rendi dhe kinetike