I botanik er kranz-typen anatomi eller kranz struktur (fra det tyske udtryk " Kranz ", der betyder "krone"), en ejendommelig anatomisk struktur af bladene, der findes i de fleste C 4 planter.. Det er kendetegnet ved tilstedeværelsen af to koncentriske ringe af celler, der omgiver de vaskulære bundter : den indvendige ring, der består af tætte celler indeholdende store kloroplaster , rig på stivelse uden grana , danner den fascikulære kappe, den ydre ring består af løsere mesofylceller . Mesophyl celler udviser også kloroplaster, men disse ikke syntetisere stivelse , fordi de ikke gå gennem Calvin cyklus forbeholdt kappe kloroplaster. Derfor siges kloroplaster at være "dimorfe".
Hovedfunktionen ved kranz anatomi er at tilvejebringe et sted, hvor CO 2kan koncentreres omkring rubisco (ribulose-1,5-bisphosphat-carboxylase / oxygenase), hvorved fotorespiration undgås . For at opretholde en CO 2 -koncentrationi den fascikulære kappe væsentligt højere end i mesophyllen har kranzens grænselag lav CO 2 -konduktans, en egenskab, som kan forbedres ved tilstedeværelsen af suberine . Ved at øge den interne kuldioxidcyklus kan denne anatomi føre til en reduktion i planternes følsomhed over for fotoinhibering . Dette skyldes, at laget af mesofylceller, der er placeret i den yderste del, fanger CO 2 -molekyler.og koncentrerer dem ved at konvertere dem til sukkermolekyler med fire carbon atomer , for at give dem til de celler, der udgør det indre lag.
Denne vej til dannelse af sukker i mesofylen kaldes "Hatch Slack path". I det første trin dannes oxaloeddikesyre ved omsætning af kuldioxid med phosphoenolpyruvat . Derfra finder en transformation sted, hvis resultat varierer alt efter plantetype. Produktet passerer ind i kappens celler via plasmodesmata, og gennem en række transformationer frigøres kuldioxid og går ind i Calvin-cyklussen .
Selvom de fleste planter i C 4fremlægge en Kranz typen anatomi, er der dog nogle arter, som driver en C 4 cyklusbegrænset uden tydeligt fascikulært kappevæv. Arter af underfamilien Chenopodioideae ( Suaeda aralocaspica , Bienertia cycloptera , Bienertia sinuspersici og Bienertia kavirense ), terrestriske planter, der vokser i tørre og salte fordybninger i ørkenerne i Mellemøsten , arbejder med CO 2 koncentrationsmekanismerenkelt celle i C 4. Disse mekanismer er enestående blandt de mekanismer, C 4Kendt Selvom cytologien af de to slægter ( Suaeda og Bienertia ) er forskellige, er det grundlæggende princip, at vakuolerne fyldt med væske bruges til at opdele cellen i to forskellige zoner. De carboxylerende enzymer i cytosolen kan derfor adskilles i kloroplasterne fra decarboxylase- og rubisco-enzymerne, og der kan etableres en diffusionsbarriere mellem kloroplasterne (som indeholder rubisco ) og cytosolen. Dette gør det muligt at etablere en fascikulær kappe-zone og en mesophyll-type zone inden for den samme celle. Selv om dette giver en C 4 cyklusbegrænset, er det relativt ineffektivt med mange CO 2 lækager omkring rubisco.
Muligheden for fotosyntese i C 4 er også blevet vistinducerbar i makrofytter , hydrilla verticillata , under varme forhold, skønt den mekanisme, der minimerer CO 2 -lækage fra rubisco er i øjeblikket usikker.