Thực vật C4 và CAM có con đường đồng hóa CO2 như thế nào để đảm bảo chúng có thể tổng hợp được chất hữu cơ trong điều kiện môi trường bất lợi?
Thực vật C4 và thực vật CAM có thêm chu trình cố định tạm CO2 để đảm bảo nguồn cung cấp CO2 cho quang hợp trong điều kiện khí khổng chủ động đóng một phần để tránh mất nước:
- Nhóm thực vật C4 thích nghi với điều kiện khí hậu nóng ẩm kéo dài (cường độ ánh sáng mạnh, nhiệt độ cao, nồng độ CO2 thấp và nồng độ O2 cao). Trong điều kiện này, khí khổng đóng lại để tránh mất nước dẫn đến nồng độ CO2 trong tế bào thấp. Điều này có thể dẫn đến hiện tượng hô hấp sáng gây lãng phí sản phẩm của quá trình quang hợp. Tuy nhiên, ở thực vật C4 nhờ có kho dự trữ CO2 là malic acid được tạo ra do quá trình cố định tạm CO2 ở tế bào nhu mô thịt lá mà thực vật C4 vẫn có thể quang hợp bình thường trong điều kiện bất lợi này.
- Nhóm thực vật CAM thích nghi với khí hậu sa mạc hoặc các điều kiện khô hạn kéo dài (cường độ ánh sáng cao, thiếu nước). Trong điều kiện này, để tránh sự mất nước, các loài thực vật này đóng khí khổng vào ban ngày và mở khí khổng vào ban đêm để lấy CO2. Tuy nhiên, quang hợp cần diễn ra khi có năng lượng ánh sáng (ban ngày). Do đó, con đường đồng hóa CO2 ở thực vật CAM sẽ diễn ra theo cách riêng: cố định CO2 vào ban đêm (dự trữ nguồn CO2 cho chu trình Calvin), còn chu trình Calvin diễn ra vào ban ngày khi có ánh sáng. Nhờ đó, thực vật CAM vẫn có thể quang hợp bình thường trong điều kiện bất lợi này.