קיבוע פחמן במסלול C4

קיבוע פחמן במסלול הC4 הוא אחד משלושת התהליכים שבהם מבצעים צמחים את תהליך הפוטוסינתזה, המסלולים הנוספים הם C3 ו-CAM. בשנת 1966 מרשל הץ' וצ'ארלס רוג'ר סלאק גילו נתיב קיבוע פחמן במסלול C4 והנתיב נקרא גם נתיב הץ'-סלאק של פוטוסינתזה.

במסלול ה-C4, מתבצע קיבוע הפחמן בשני שלבים ובאזורים שונים בעלה. בשלב הראשון מקובע הפחמן הדו-חמצני ליצירה של חומצה אורגנית בת 4 פחמנים, בתאי המזופיל, באזור החיצוני של העלה. בשלב השני מועברת החומצה האורגנית (בדרך כלל חומצה מאלית) לתאים פנימיים יותר בעלה, תאי נדן הצרור. בתאים אלו משוחרר הפחמן הדו-חמצני מהחומצה האורגנית, ואז מקובע במעגל קלווין על ידי האנזים רוביסקו.
בתהליך זה עולה ריכוז של פחמן דו-חמצני בסביבת האנזים רוביסקו, דבר המגביר את יעילותו ומעלה את יעילות הפוטוסינתזה, בסביבה שבה ריכוז הפחמן הדו-חמצני הוא גורם מגביל לפעילות הפוטוסינתטית, וכאלה הם התנאים השוררים כיום בכדור הארץ.
תהליך ה-C4 מצוי רק בארבעה אחוז ממיני הצמחים, אולם תהליך זה אחראי לכשלושים אחוז מכלל קיבוע הפחמן שנעשה על ידי צמחי יבשה.

קישורים חיצוניים

פיזיולוגיה של הצמח
מטבוליזם
קצרמר כימיה