姫鳴村

C3光合成とは何か？
C3光合成は、イネ科以外の多くの植物が光合成を行う際に主に利用する光合成の一形態です。大気中の二酸化炭素 (CO2)を3炭素化合物であるホスホグリセル酸 (PGA)に固定することで、糖を合成します。

C3光合成の仕組み
CO2固定: 葉肉細胞のクロロ plast 顆粒内のルビスコ (ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase) 酵素により、大気中のCO2がホスホグリセル酸 (PGA)に固定されます。
カルビン回路: PGAは、カルビン回路と呼ばれる一連の酵素反応を経て、糖 (グルコースなど) が合成されます。
ATPとNADPHの供給: カルビン回路は、光合成によって生成されたATPとNADPHをエネルギー源として駆動されます。
C3光合成の特徴
CO2固定場所: 葉肉細胞内でCO2固定が行われます。
カルビン回路場所: 葉肉細胞内でカルビン回路が行われます。
CO2濃縮: CO2濃縮機構を持たないため、CO2濃度が低い環境では光合成効率が低下します。
光・温度依存性: 光合成速度は光と温度に大きく依存します。光が弱い場合や、温度が低い場合、光合成効率が低下します。
光呼吸: 光合成過程で副産物として酸素が生成されます。この酸素は、ルビスコ酵素によって光呼吸と呼ばれる過程で炭酸ガスに変換されます。光呼吸は、光合成効率を低下させる要因となります。
C4光合成との比較
項目 C3光合成 C4光合成
CO2固定場所 葉肉細胞 維管束鞘細胞
カルビン回路場所 葉肉細胞 維管束鞘細胞
CO2濃縮 なし あり
光・温度依存性 高い 低い
光呼吸 あり 少ない

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C3植物の例
スギナ門: シダ、スギ、ヒノキなど
被子植物: バラ、サクラ、イモ、トマト、大豆、コメなど
まとめ
C3光合成は、多くの植物が利用する光合成の一形態であり、光・温度条件に大きく依存する光合成速度が特徴です。CO2濃縮機構を持たないため、CO2濃度が低い環境や高温・乾燥環境では光合成効率が低くなります。

C4光合成と比較すると、光合成速度は遅い傾向がありますが、汎用性が高く、様々な環境条件に適応することができます。

参考資料:

https://ja.wikipedia.org/wiki/光合成https://es.wikipedia.org/wiki/C4