三碳化合物,即3-3-磷酸甘油酸,是高中階段介紹植物光合作用時(shí)提出的詞。
簡(jiǎn)介
光合作用中同化二氧化碳的最初產(chǎn)物是三碳化合物3-磷酸甘油酸的植物被稱為碳三植物。
C3類植物
歷史
二戰(zhàn)之后,加利福尼亞大學(xué)貝克利分校的馬爾文·卡爾文與他的同事們研究一種名叫小球藻屬的藻,以確定植物在光合作用中如何固定CO2。此時(shí)C14示蹤技術(shù)和雙向紙層析法技術(shù)都已經(jīng)成熟,卡爾文正好在實(shí)驗(yàn)中用上此兩種技術(shù)。
他們將培養(yǎng)出來(lái)的藻放置在含有未標(biāo)記CO2的密閉容器中,然后將C14標(biāo)記的CO2注入容器,培養(yǎng)相當(dāng)短的時(shí)間之后,將藻浸入熱的乙醇中殺死細(xì)胞,使細(xì)胞中的酶變性而失效。接著他們提取到溶液里的分子。然后將提取物應(yīng)用雙向紙層析法分離各種化合物,再通過(guò)放射自顯影分析放射性上面的斑點(diǎn),并與已知化學(xué)成份進(jìn)行比較。
卡爾文在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),標(biāo)記有C14的CO2很快就能轉(zhuǎn)變成有機(jī)化合物。在幾秒鐘之內(nèi),層析紙上就出現(xiàn)放射性的斑點(diǎn),經(jīng)與已知化學(xué)物比較,斑點(diǎn)中的化學(xué)成份是三磷酸甘油酸(3-phosphoglycerate,PGA),是糖酵解的中間體。這第一個(gè)被提取到的產(chǎn)物是一個(gè)三碳分子,所以將這種CO2固定途徑稱為C3途徑,將通過(guò)這種途徑固定CO2的植物稱為C3植物。后來(lái)研究還發(fā)現(xiàn),CO2固定的C3途徑是一個(gè)循環(huán)過(guò)程,人們稱之為C3循環(huán)。這一循環(huán)又稱卡爾文循環(huán)。
卡爾文循環(huán)
C3類植物,如米和麥,二氧化碳經(jīng)氣孔即如葉片后,直接進(jìn)入葉肉進(jìn)行卡爾文循環(huán)。而C3植物的維管束鞘細(xì)胞很小,不含或含很少葉綠體,卡爾文循環(huán)不在這里發(fā)生。
參考資料 >