C3, C4, CAM

C3

Patrí sem väčšina rastlín mierneho pásma. Je to nevýhodnejší proces ako u rastlín C4, lebo v priebehu fotosyntézy majú rastliny otvorené prieduchy a preto vytvorené organické látky (OL) môžu byť hneď rozkladané v procese fotorespirácie. Majú cyklus karboxylových kyselín – Calvinov-Bensonov cyklus. Princíp:
1) karboxylácia Tu vstupuje CO2, viaže sa na akceptor ribulózy – 1,5 bifosfát (RuBP), vznikne nestály šesťuhlíkatý produkt, ktorý sa vzápätí rozpadne na dve molekuly trojuhlíkatej kyseliny ? názov rastlín C3.
2) redukcia Tu vstupuje redukčné činidlo NADPH + H+. Časť (1/6) z produktu, ktorý vznikne sa zúčastňuje na tvorbe sacharidov, ďalšia časť 5/6 putuje do tretej fázy.
3) regenerácia 5/6 prvotného produktu sa využije na regeneráciu akceptora ribulózy – 1,5 bisfosfátu. Vzniknutá glukóza sa ukladá do zásoby podľa druhu bunky vo forme sacharózy, škrobu alebo sa z nej vytvoria tuky a bielkoviny.

C4

Základný enzým fotosyntézy, Rubisco, neviaže len CO2, ale môže viazať aj vzdušný kyslík (tento proces nazývame fotorespirácia). Viazanie vzdušného kyslíka je pre rastliny nežiaduce, pretože pritom dochádza ku strate energie. Pomer CO2 : O2, ktorý je viazaný Rubiscom závisí od ich pomeru v atmosfére. Čím je viac CO2, tým je tmavá fáza fotosyntézy efektívnejšia. Preto si niektoré rastliny vytvorili mechanizmus, ktorým dokážu lokálne naakumulovať CO2, potlačiť fotorespiráciu a tým zvýšiť efektivitu svojej fotosyntézy. Keďže CO2 trasportujú vo forme 4-uhlíkatých látok (napr. kyseliny jablčnej = malát), nazývame takéto rastliny C4-rastlinami. Sú to hlavne tropické a subtropické rastliny a niektoré jednoklíčnolistové rastliny napr. kukurica, proso ale aj cukrová trstina. Majú odlišnú anatomickú stavbu listu, majú 2 druhy chloroplastov: a) mezofylové – viažu účinne CO2 na vonkajšej strane b) chloroplasty pošiev cievnych zväzkov – spracúvajú CO2 a umožňujú ekonomickejšie využitie CO2 Tieto rastliny majú tzv. cyklus dikarboxylových kyselín – Hatch-Slackov cyklus.
1) karboxylácia Prebieha v mezofylových chloroplastoch. Prvým akceptorom CO2 je fosfoenolpyruvát, ktorý sa mení postupne na oxalacetát zvaný taktiež malát. Tu vznikajú 4. uhlíkaté kyseliny čo má za pomenovanie týchto rastlín C4.
2) redukcia Je to v podstate Calvinov cyklus, pôsobením enzýmu sa z malátu, ktorý prechádza do chloroplastov pošiev cievnych zväzkov odštepuje CO2 a viaže na ribulózo – 1,5 bisfosfát a prebieha Calvinov cyklus.
3) regenerácia Odštiepením CO2 z malátu vzniká produkt pyruvát, ktorý prechádza späť do mezofylových chloroplastov a prostredníctvom enzýmu sa mení na akceptor Fosfoenolpyrulát.

CAM

Cyklus je charakteristický pre sukulenty (púštne rastliny). Je ten istý ako u C4 rastlín ale prejavujú rytmus deň a noc v dôsledku výkyvu teplôt. noc: Musia vytvoriť rezervu CO2 vo forme malátu alebo oxalacetátu a prebieha Hatch-Slackov cyklus. Prieduchy sú otvorené a prebieha výmena plynov. deň: Keďže ATP a NADPH + H+ sú k dispozícii len za svetla prebieha cez deň Calvinov cyklus. Prieduchy sú zatvorené, čím sa zabraňuje k strate vody v rastline vyparovaním.