Hatchův–Slackův cyklus

Hatchův–Slackův cyklus je jeden z cyklů fixace oxidu uhličitého probíhající v temnostní fázi fotosyntézy (sekundární děje). Bývá nazýván také C₄-cyklus, protože prvním stabilním meziproduktem je čtyřuhlíkatý oxalacetát.

C₄-rostliny koncentrují CO₂ fixací do malátu, ze kterého je potom uvolňován do Calvinova cyklu. Tímto způsobem výrazně snižují ztráty způsobené fotorespirací, ale zároveň spotřebují více energie (2 ATP navíc), a proto jsou většinou teplomilné nebo tropické.

Průběh cyklu[editovat | editovat zdroj]

C₄-rostliny se vyznačují charakteristickou anatomickou stavbou. Obsahují 2 typy buněk:

Mezofylové buňky – fixace CO₂
Buňky pochvy cévního svazku – uvolnění CO₂ do Calvinova cyklu

V chloroplastech mezofylových buněk chybí enzym Rubisco a CO₂ vážou tak, že HCO₃⁻ reaguje s fosfoenolpyruvátem za vzniku oxalacetátu. NADPH za pomoci enzymu malátdehydrogenasy redukuje oxalacetát na malát.

Malát přechází do buněk pochvy cévního svazku, kde je pomocí NADP⁺ oxidován na pyruvát a současně se uvolní CO₂, který pokračuje do Calvinova cyklu.

Pyruvát se vrací do buněk mezofylu, kde je pyruvátfosfátdikinasou přeměněn na fosfoenolpyruvát. Spotřebuje se ATP, která se hydrolyzuje až na AMP, což odpovídá spotřebě dvou ATP.

C₄ rostliny[editovat | editovat zdroj]

Rostliny, které fotosyntetizují C₄-cyklem, se nazývají C₄ rostliny. Jsou více odolné proti ozónu.^[1] Hlavní rozdíl mezi Hatchovým–Slackovým cyklem (cyklus využívaný C₄ rostlinami) a Calvinovým cyklem je, že při Hatchově–Slackově cyklu dochází u rostlin nejprve k zabudování CO₂ pomocí fosfoenolpyruvátu a vzniká čtyřuhlíkatý oxalacetát (odtud název – C₄). Patří mezi ně např. kukuřice, bambus a cukrová třtina.