碳三植物

CO₂同化的最初產物是光合碳循環中的三碳化合物3-磷酸甘油酸的植物，稱為碳三植物（C3植物），有如小麥、大豆、菸草、棉花等。C3植物比C4植物CO₂補償點高，所以C3植物在CO₂含量低的情況下存活率比C4植物來的低。

相比之下，C₃植物細胞分工較C₄植物不明確，CO₂利用效率更低，在一定程度上可認為C3植物是植物中的“原核生物”，C4植物則更像”真核生物”。

基本介紹

• 中文名：碳三植物
• 外文名：C3 plant
• 異名：三碳植物
• 來源：光合作用

培養過程

也叫三碳植物。光合作用中同化二氧化碳的最初產物是三碳化合物3－磷酸甘油酸的植物；碳三植物的光呼吸高，二氧化碳補償點高，而光合效率低；如小麥、水稻、大豆、棉花等大多數作物。二戰後，美國加州大學伯克利分校的馬爾文·卡爾文與他的同事們研究一種名叫Chlorella的藻，以確定植物在光合作用中如何固定CO₂。此時C₁₄示蹤技術和雙向紙層析法技術都已經成熟，卡爾文正好在實驗中用上此兩種技術。

碳三植物

他們將培養出來的藻放置在含有未標記CO₂的密閉容器中，然後將C14標記的CO₂注入容器，培養相當短的時間之後，將藻浸入熱的乙醇中殺死細胞，使細胞中的酶變性而失效。接著他們提取到溶液里的分子。然後將提取物套用雙向紙層析法分離各種化合物，再通過放射自顯影分析放射性上面的斑點，並與已知化學成分進行比較。

發現過程

標記有C₁₄的CO₂很快就能轉變成有機物。在幾秒鐘之內，層析紙上就出現放射性的斑點，經與已知化學物比較,斑點中的化學成份是三磷酸甘油酸（3-phosphoglycerate，PGA），是糖酵解的中間體。這第一個被提取到的產物是一個三碳分子，所以將這種CO2固定途徑稱為C3途徑，將通過這種途徑固定CO₂的植物稱為C3植物。後來研究還發現，CO₂固定的C3途徑是一個循環過程，人們稱之為C3循環。這一循環又稱卡爾文循環。

C3類植物，如稻和麥，二氧化碳經氣孔進入葉片後，直接進入葉肉進行卡爾文循環。而C3植物的維管束鞘細胞很小，不含或含很少葉綠體，卡爾文循環不在這裡發生。