Il percorso C4
Il percorso C4 è progettato per fissare efficacemente la CO2 a basse concentrazioni e le piante che usano questo percorso sono conosciute come piante C4. Queste piante prima fissano la CO2 in un composto a quattro carbonio (C4) chiamato ossalacetato (Figura \(\PageIndex{1}). Questo avviene in cellule chiamate cellule del mesofillo. In primo luogo, la CO2 è fissata a un composto a tre carboni chiamato fosfoenolpiruvato per produrre il composto a quattro carboni ossalacetato. L’enzima che catalizza questa reazione, la PEP carbossilasi, fissa la CO2 in modo molto efficiente, per cui le piante C4 non hanno bisogno di avere gli stomi così aperti.
L’ossalacetato viene poi convertito in un altro composto a quattro carboni chiamato malato in un passaggio che richiede il potere riducente del NADPH. Il malato esce quindi dalle cellule del mesofillo ed entra nei cloroplasti di cellule specializzate chiamate cellule della guaina del fascio. Qui il malato a quattro carboni è decarbossilato per produrre CO2, un composto a tre carboni chiamato piruvato e NADPH. Il CO2 si combina con il bisfosfato di ribulosio e passa attraverso il ciclo di Calvin, mentre il piruvato rientra nelle cellule del mesofillo, reagisce con l’ATP e viene riconvertito in fosfoenolpiruvato, il composto di partenza del ciclo C4. Il ciclo C4 è riassunto nella figura \(\PageIndex{1}).