Ciclo C4
# Ciclo C4

Il ciclo C4 è parte del processo di fotosintesi, e deve il suo nome al fatto che il primo composto stabile a formarsi è una molecola a 4 atomi di carbonio. Nelle piante a ciclo C4, durante la fotosintesi, a differenza che nel ciclo di Calvin, l'anidride carbonica non partecipa direttamente, ma viene trasformata in ossalacetato sulle cellule del mesofillo della foglia. L'ossalacetato possiede 4 atomi di carbonio e viene trasformato in malato o aspartato, anche questo composta da 4 atomi di carbonio. Una volta trasformato il malato o aspartato migra dal mesofillo verso le cellule che circondano i vasi conduttori, le cellule della guaina del fascio. Qui il malato o aspartato viene ritrasformato in anidride carbonica, $CO_2,$ la quale viene coinvolta nelle reazioni del ciclo di Calvin.

La fotosintesi di tipo C4 avviene soprattutto nelle piante che vivono nei climi tropicali, e si svolge in modo ottimale a temperature elevate e in ogni caso più alte rispetto a quelle richiesta dalle piante appartenenti al ciclo C3; le piante a ciclo C4 sono in grado di sopravvivere a temperature alle quali le piante a ciclo C3 non sopravvivono.

Il ciclo C4 produce una quantità di zuccheri rispetto all'anidride carbonica utilizzata superiore a quella prodotta dal ciclo C3, massimizzandone la produzione.

La fotosintesi C4 riduce al minimo la fotorespirazione poiché le cellule del mesofillo pompano costantemente $CO_2$ mantenendone elevata la concentrazione, in modo che la RuBisCO leghi il biossido di carbonio anziché l'ossigeno. Le piante a ciclo C4 aprendo gli stomi in misura inferiore rispetto alle piante a ciclo C3 riescono a effettuare la fotosintesi alle stessa velocità limitando la perdita di acqua.

Le piante a ciclo C4 si differenziano in 18 famiglie e in oltre 100 generi. Dal punto di vista evolutivo, la reazioni dei diversi cicli C4 sono particolari varianti delle reazioni del ciclo C3, evolutesi più volte indipendentemente.

