Хэтч-Слэк циклі (С4 - фотосинтез жолы)

Фотосинтездің бүл жолы ең бірінші тропикалық астық түкымдастарға жататын жүгері және қант қамысында байқалды. Қазіргі кезде осы түқымдастардың басқа түрлерінде де қияқөлеңдер, аиздар, гүлтәжілер, алабүталар, күрделі гүлділер, қарақаттар түқымдастарының және т.б. өсімдік түрлерінде фотосинтездің С3 — жолымен қатар С4 жолы да болатындығы анықталды. Әдетте бүндай өсімдіктер Күн сәУлесі жаксы түсетін және күндізгі температура 30-50 С шамасында болатын аймақтарда өсіп-өнеді. Олардың басқа өсімдіктермен салыстырғанда, төмендегідей ерекшеліктері бар:

1. Фотосинтез қарқындылығы өте жоғары (жапырақтың 1 дм2 ауданына 1 сағатга сіңетін СО2мөлшері 40-80 мг ал С3 өсімдиктерде - 15 - 40 мг)

2. Басқа өсімдіктерге қарағанда өте жылдам өседі (жапырақтың 1 дм2 ауданына есептегенде бір тәулікте 4-5 г құрғақ зат түзіледі; С - өсімдіктерде - 0,5 - 2 г). 3. Жарықта тыныс алуы төмен. gtl . * • 4. Суды үнемді пайдаланады (1 г қүрғақ зат түзуге жүмсалатын судың мөлшері 250 - 300 г; С3 - өсімдіктерде 9 450-500 г). 5. Жапырақ қүрамындағы ерекшеліктер: а) көптеген ауа қуыстарының болуына байланысты, ауадағы С 02 фотосинтездеуші клеткаларға кедергісіз тікелей сіңеді; б) түтік шоқтарын қоршай орналасқан екі қабат клеткалары болады; в) олардың айналасындағы мезофилл клеткалары онша тығыз қабатгаспай орналасқан; г) түтік шоқтардың қоршау клеткалары мен мезофилл клеткаларының арасында толып жатқан плазмодесмалар болады; д) хлоропластарының қүрылысы да өзгешелеу болады. Фотосинтездің осы жолы айқынырақ байқалатын өсімдік түрлерінде хлоропластардьщ граналары жоқтың қасында, болса да — өлшемдері анағүрлым кішірек болады

Қазіргі кезде С - өсімдіктері дикарбон қышқылының түтік шоқтарыньщ “қоршау клеткаларындағы карбоксилсіздену реакцияларыньщ ерекшеліктеріне байланысты үш топқа болінеді. Олардың бір түрлері — Zea mays, Saccharum officinarum жэне Sorghum sudanense осы реакцияны жүзеге асьфуда НАДФ-тәуелді малатдегидрогеназаны пайдаланады. Басқалары - Atriplex spongiosa, Portulaca oleracea, Amaranthus edulis НАД-тәуелді малатдегидрогеназаны, үшіншілері — Panicum maximum, Chloris gayana, Sporobolus fimbriatus фосфоенолпируваткарбоксилазаны пайдаланады. Осьпан байланысты реакциялардың үш түрлі жолдары 3.14, 3.15, 3.16-суреттерде келтірілген.