Кіріспе
Кейбір өсімдіктердегі фотосинтез процесі – көміртекті бекіту немесе Хэтч-Слак жолы, өсімдіктердегі көміртекті бекітудің үш белгілі фотосинтез процесінің бірі болып табылады. Бұл атау 1960 жылдары Маршалл Дэвидсон Хэтч пен Чарльз Роджер Слактың жаңалықтарына байланысты қойылған. Көміртекті бекіту – бұл ататектердегі және кең таралған көміртекті бекітуге қосымша. Фотосинтездегі негізгі карбоксилдеуші фермент – RuBisCO, ол субстрат ретінде көміртектің диоксидін (карбоксилдеу) немесе оттегін (оксигенациялау) пайдалана отырып, екі түрлі реакцияны катализдейді. RuBisCO-ның оттегімен қоректенуі фосфогликолаттың түзілуіне әкеледі, ол уытты және фотореспирация арқылы қайта өңдеу үшін энергия жұмсауды талап етеді. Фотосинтез RuBisCO-ның айналасына көміртектің диоксидін шоғырландыру арқылы фотореспирацияны азайтады. RuBisCO-ның көміртектің диоксиді мол және оттегі аз ортада жұмыс істеуі үшін жапырақтарда әдетте мезофилл жасушалары және түйіршік қабықша жасушалары деп аталатын екі ішінара оқшауланған бөлік болады. Көміртектің диоксиді бастапқыда мезофилл жасушаларында PEP карбоксилаза ферментімен катализделетін реакция кезінде бекітіледі, онда үш көміртекті фосфоэнолпируват (PEP) төрт көміртекті оксалооцет қышқылына (OAA) айналады. OAA кейін малатқа тотықтырылуы немесе аспартатқа трансаминациялануы мүмкін. Бұл аралық заттар түйіршік қабықша жасушаларына диффузияланады, онда олар декарбоксилденіп, RuBisCO айналасында көміртектің диоксидіне қаныққан ортаны жасайды, соның арқасында фотореспирация тежеледі. Нәтижесінде түзілген пируват (PYR) және RuBisCO өндіретін фосфоглицераттың (PGA) шамамен жартысы мезофиллге қайта диффузияланады. PGA кейін химиялық түрде тотығып, редуктивті пентоза фосфат циклын (RPP) аяқтау үшін түйіршік қабықшасына қайта диффузияланады. Метаболиттердің бұл алмасуы фотосинтездің жұмыс істеуі үшін маңызды. Қосымша биохимиялық қадамдар PEP-ті қалпына келтіру үшін АТФ түрінде қосымша энергияны қажет етеді, бірақ көміртектің диоксидін шоғырландыру жоғары температурада фотосинтездің жоғары деңгейін қамтамасыз етеді. Көміртектің диоксидінің жоғары концентрациясы температураның өсуімен газдың ерігіштігінің төмендеуін жеңеді (Генри заңы). Көміртектің диоксидін шоғырландыру механизмі сонымен қатар жапырақ саңылауларында көміртектің диоксидінің концентрация градиентін жоғары ұстайды. Бұл өсімдіктерде әдетте жапырақ саңылауларының өткізгіштігі төмендеуі, су шығыны азаюы және суды пайдалану тиімділігі жоғарылауы дегенді білдіреді. Бұл өсімдіктер азотты да тиімді пайдаланады, себебі PEP карбоксилазасын жасау RuBisCO-ға қарағанда арзан. Алайда, Хэтч-Слак жолы PEP-ті қалпына келтіру үшін қосымша энергияны қажет етпегендіктен, фотореспирация шектеулі жағдайларда, әдетте төмен температурада және көлеңкеде тиімдірек.
carbon fixation or the Hatch–Slack pathway is one of three known photosynthetic processes of carbon fixation in plants. It owes the names to the 1960s discovery by Marshall Davidson Hatch and Charles Roger Slack. fixation is an addition to the ancestral and more common carbon fixation. The main carboxylating enzyme in photosynthesis is called RuBisCO, which catalyses two distinct reactions using either (carboxylation) or oxygen (oxygenation) as a substrate. RuBisCO oxygenation gives rise to phosphoglycolate, which is toxic and requires the expenditure of energy to recycle through photorespiration. photosynthesis reduces photorespiration by concentrating around RuBisCO. To enable RuBisCO to work in an environment where there is a lot of carbon dioxide and very little oxygen, leaves generally contain two partially isolated compartments called mesophyll cells and bundle sheath cells. is initially fixed in the mesophyll cells in a reaction catalysed by the enzyme PEP carboxylase in which the three carbon phosphoenolpyruvate (PEP) reacts with to form the four carbon oxaloacetic acid (OAA). OAA can then be reduced to malate or transaminated to aspartate. These intermediates diffuse to the bundle sheath cells, where they are decarboxylated, creating a rich environment around RuBisCO and thereby suppressing photorespiration. The resulting pyruvate (PYR), together with about half of the phosphoglycerate (PGA) produced by RuBisCO, diffuses back to the mesophyll. PGA is then chemically reduced and diffuses back to the bundle sheath to complete the reductive pentose phosphate cycle (RPP). This exchange of metabolites is essential for photosynthesis to work. Additional biochemical steps require more energy in the form of ATP to regenerate PEP, but concentrating allows high rates of photosynthesis at higher temperatures. Higher CO2 concentration overcomes the reduction of gas solubility with temperature (Henry's law). The concentrating mechanism also maintains high gradients of concentration across the stomatal pores. This means that plants have generally lower stomatal conductance, reduced water losses and have generally higher water use efficiency. plants are also more efficient in using nitrogen, since PEP carboxylase is cheaper to make than RuBisCO. However, since the pathway does not require extra energy for the regeneration of PEP, it is more efficient in conditions where photorespiration is limited, typically at low temperatures and in the shade.
Ашылу
Кейбір өсімдіктер көміртекті бекітуді қолданбайды, бірақ көміртекті бекітудің бірінші кезеңінде малат пен аспартат өндіреді деген алғашқы тәжірибелерді Хьюго Петер Корчак пен Юрий Карпилов 1950 жылдары және 1960 жылдардың басында жүргізді. Бұл жолды 1966 жылы Австралияда Маршалл Дэвидсон Хэтч пен Чарльз Роджер Слак анықтады. Апопластикалық диффузияны азайту үшін (жарық шығару) көбінесе ортаңғы ламела деңгейінде (мезофилл мен бундель қабығы арасындағы жанама интерфейс) жинақталады. Өсімдіктердегі көміртек концентрациясы механизмі олардың изотоптық іздерін басқа фотосинтездейтін организмдерден ерекшелейді. Көптеген өсімдіктер кранц анатомиясын көрсетеді, бірақ ешқандай анық бундель қабық тіні болмайтын шектеулі циклді іске асыратын бірнеше түрлер бар. Suaeda aralocaspica, Bienertia cycloptera, Bienertia sinuspersici және Bienertia kavirense (барлығы кеноподтар) – Құрлықта өсетін, Таяу Шығыстың шөлдеріндегі құрғақ, тұзды шұңқырларда өсетін өсімдіктер. Бұл өсімдіктерде бірегей бір жасушалы концентрациялау механизмдері жұмыс істейді, бұл белгілі механизмдер арасында ерекшелік. Екі туыстың цитологиясы сәл өзгеше болғанымен, негізгі принцип – жасушаны екі бөлек аймаққа бөлу үшін сұйықтыққа толы вакуольдарды пайдалану. Цитозолдағы карбоксилдеу ферменттері хлоропластардағы декарбоксилаза ферменттері мен RuBisCO-дан бөлінеді. Хлоропластар (RuBisCO бар) мен цитозол арасында диффузиялық кедергі бар. Бұл бір жасушаның ішінде бундель қабықшасы тәрізді аймақ пен мезофилл аймағын құруға мүмкіндік береді. Бұл шектеулі циклдің жұмыс істеуіне мүмкіндік берсе де, ол салыстырмалы түрде тиімсіз. RuBisCO маңынан көп мөлшерде жарық шығару болады. Сонымен қатар, жылы жағдайларда суда өсетін гидрофит Hydrilla verticillata-ның индукциялық фотосинтезі туралы да мәліметтер бар, бірақ RuBisCO маңындағы жарық шығаруды азайтатын механизм әзірге белгісіз.
Биохимия
Өсімдіктерде фотосинтездің жарықтан тәуелсіз реакцияларының алғашқы қадамы – RuBisCO ферментінің 3-фосфоглицератты түзетуіне көмектесуі. Алайда, RuBisCo карбоксилаза және оксигеназа қызметтерін бірдей атқарады. Оксигенация нәтижесінде субстраттың бір бөлігі карбоксилденбей, тотығады, соның салдарынан субстрат жоғалады және энергия жұмсалады, бұл фототыныс деп аталады. Оксигенация және карбоксилдеу бәсекелес процестер болып табылады, яғни реакция жылдамдығы оттегі және концентрациясына байланысты. Фототыныс жылдамдығын төмендету үшін өсімдіктер RuBisCO айналасындағы концентрациясын арттырады. Мұны істеу үшін жапырақтардың ішінде мезофилл және түйір қабықшалары деп аталатын екі жартылай оқшауланған бөліктер қалыптасады. RuBisCO тікелей түзетудің орнына, бастапқыда мезофилде төрт көміртекті органикалық қышқылға (малат немесе аспартат) қосылады. Органикалық қышқылдар плазмодесмалар арқылы түйір қабықшаларының жасушаларына тарайды. Олар онда декарбоксилденіп, концентрациясы жоғары ортаны құрайды. Түйір қабықшаларының хлоропластары осы концентрацияны дәстүрлі жолмен көмірсуларға айналдырады. C4 ассимиляциясының биохимиялық ерекшеліктері әртүрлі, және олар көбінесе декарбоксиляция үшін қолданылатын негізгі ферментке (NADP малик ферменті, NADP ME; NAD малик ферменті, NAD ME; және PEP карбоксикиназа, PEPCK) сәйкес үш типке бөлінеді. PEPCK көбінесе NADP ME немесе NAD ME-мен бірге қолданылатындықтан, биохимиялық өзгермелілікті екі типке жіктеу ұсынылған. Мысалы, жүгері және қант қамысы NADP ME мен PEPCK комбинациясын пайдаланады, ал тары көбінесе NAD ME-ді, ал Megathyrsus maximus PEPCK-ты көбірек пайдаланады.
In order to reduce the rate of photorespiration, plants increase the concentration of around RuBisCO. To do so two partially isolated compartments differentiate within leaves, the mesophyll and the bundle sheath. Instead of direct fixation by RuBisCO, is initially incorporated into a four carbon organic acid (either malate or aspartate) in the mesophyll. The organic acids then diffuse through plasmodesmata into the bundle sheath cells. There, they are decarboxylated creating a rich environment. The chloroplasts of the bundle sheath cells convert this into carbohydrates by the conventional pathway. There is large variability in the biochemical features of C4 assimilation, and it is generally grouped in three subtypes, differentiated by the main enzyme used for decarboxylation ( NADP malic enzyme, NADP ME; NAD malic enzyme, NAD ME; and PEP carboxykinase, PEPCK). Since PEPCK is often recruited atop NADP ME or NAD ME it was proposed to classify the biochemical variability in two subtypes. For instance, maize and sugarcane use a combination of NADP ME and PEPCK, millet uses preferentially NAD ME and Megathyrsus maximus, uses preferentially PEPCK.
NAD-ME
Мұнда PEPC-мен өндірілген OAA, аспартат аминтрансфераза ферменті арқылы аспартатқа (ASP) трансминацияланады, ол тораптық қабыққа диффузияланатын метаболит. Тораптық қабықта ASP қайтадан OAA-ға трансминацияланады, содан кейін нәтижесіз редукцияға және окистену декарбоксиляциясына түседі. Соның нәтижесінде пайда болған пируват аланинге трансминацияланады және мезофиллге таралады. Аланин ақырында пируватқа (PYR) трансминацияланады, ол мезофилл хлоропластарында PPDK арқылы PEP-ке қайта жаңартылады. Бұл цикл мезофиллдегі малат дегидрогеназа реакциясын айналып өтеді, сондықтан тораптық қабыққа тотығу эквиваленттерін жеткізбейді.
PEPCK
Бұл нұсқада, бундель қабығында аспартат аминтрансферазасымен түзілген ОАА, PEPCK арқылы PEP-ке декарбоксилденеді. PEP-тің болашағы әлі де күмәнде. Ең қарапайым түсіндірмесі – PEP, PEPC үшін субстрат ретінде қызмет ету үшін мезофиллге диффузияланады. PEPCK тек бір АТФ молекуласын қолданғандықтан, PEPCK арқылы PEP-ті жаңарту теориялық тұрғыдан осы подтиптің фотосинтез тиімділігін арттыруы мүмкін, бірақ бұл әлі өлшенген жоқ. PEPCK-ның салыстырмалы экспрессиясының төмен жарықта жоғарылағаны байқалды және ол мезофилл мен бундель қабығы арасындағы энергия қажеттіліктерін теңестіруге көмектеседі деп болжануда.
Метаболиттер алмасуы
Фотосинтезде әрбір хлоропласт жарық және қараңғы реакцияларды толықтыруға қабілетті болса да, хлоропластар мезофилл және шоғырлы қабықша жасушаларында орналасқан екі түрлі топқа бөлінеді. Фотосинтез жұмысын екі түрлі хлоропласт арасында бөлу, сөзсіз олардың арасындағы аралық заттардың белсенді алмасуына әкеледі. Бұл ағындар жоғары болады және жалпы ассимиляция деңгейінен он есеге дейін артық болуы мүмкін. Алмасылатын метаболиттің түрі және жалпы жылдамдығы оның түріне байланысты өзгереді. Фотосинтез ферменттерін (мысалы, PECP) тежелуін азайту үшін концентрация градиенттерінің деңгейі ең төмен болуы керек. Бұл мезофилл мен шоғырлы қабықша арасындағы метаболиттердің өтімділігін арттыруды талап етеді, бірақ сонымен бірге шоғырлы қабықшадан кері диффузияны да күшейтеді, нәтижесінде шоғырландыру механизмын оңтайландыруда өзіндік және болмайтын құрбандылыққа келуге тура келеді.
Жарық жинау және жарық реакциялары
Мезофилл мен шоғырлы қабықтағы NADPH және ATP қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін жарық жиналып, екі түрлі электрон тасымалдау тізбегі арасында бөлісуі керек. ATP негізінен фотожүйе I айналасындағы циклдық электрон ағыны арқылы шоғырлы қабықта, ал мезофиллде негізінен тікелей электрон ағыны арқылы, шоғырлы қабықтағы немесе мезофиллдегі жарық мөлшеріне байланысты өндірілуі мүмкін. Әр түрлі жасушалардағы ATP және NADPH-тың салыстырмалы қажеттілігі фотосинтездің түріне байланысты болады. Мезофилл шоғырлы қабықты қоршағандықтан, мезофиллдегі жарық жинау BS жасушаларына жететін жарықтың мөлшерін азайтады. Сонымен қатар, шоғырлы қабықтың мөлшері жиналатын жарықтың көлемін шектейді.
Тиімділік
Қай шығыс пен кірісті қарастырғанына байланысты тиімділіктің әртүрлі формулалары болуы мүмкін. Мысалы, орташа кванттық тиімділік – жалпы сіңіру мен сіңірілген немесе түскен жарық интенсивтілігінің арақатынасы. Әдебиетте әртүрлі жағдайларда өсірілген және әртүрлі субтиптерге жіктелген өсімдіктер арасында өлшенген кванттық тиімділіктің үлкен өзгеруі туралы хабарланған, бірақ оның негізгі себептері әлі де толыққанды анықталмаған. Кванттық тиімділіктің құрамдас бөліктерінің бірі – қараңғы реакциялардың тиімділігі, биохимиялық тиімділік, ол әдетте ATP жалпы сіңіруге қатынасы (ATP/GA) ретінде көрсетіледі. Фотосинтезде ATP/GA негізінен RuBisCO карбоксилдеу орындарындағы CO2 және O2 концентрациясына байланысты. CO2 концентрациясы жоғары, ал O2 концентрациясы төмен болған кезде фотореспирация басылады және сіңіру жылдам және тиімді болады, ал ATP/GA теориялық минимумға, 3-ке жақын болады. Фотосинтезде RuBisCO карбоксилдеу орындарындағы CO2 концентрациясы негізінен CO2 концентрациялау механизмдерінің жұмыс істеуінің нәтижесі болып табылады, олар шамамен қосымша 2 ATP/GA тұрады, бірақ тиімділікті сыртқы CO2 концентрациясына қатысты салыстырмалы түрде сезімтал емес етеді. Биохимиялық тиімділік негізінен CO2-нің қабықшаға жеткізілу жылдамдығына байланысты және әдетте жарық аз болған кезде төмендейді, өйткені PEP карбоксилдеу жылдамдығы төмендейді, бұл RuBisCO карбоксилдеу орындарында CO2/O2 концентрациясының қатынасын төмендетеді. Аз жарық кезінде тиімділіктің қаншалықты төмендеуін анықтайтын негізгі параметр – қабықша өткізгіштігі. Қабықша өткізгіштігі жоғары өсімдіктер мезофил мен қабықша арасында метаболиттер алмасуын жеңілдетеді және жарық көп болған кезде жоғары сіңіру жылдамдығын қамтамасыз етеді. Алайда, олар сондай-ақ қабықшадан кері диффузияның жоғары жылдамдығына (шығу деп аталады) ие болады, бұл фотореспирацияны арттырады және аз жарық кезінде биохимиялық тиімділікті төмендетеді. Бұл фотосинтез процесінде табиғи және сөзсіз орын алатын қақтығыс. C4 өсімдіктер қабықша өткізгіштігін реттеуге ерекше қабілетті. Қызығы, қабықша өткізгіштігі аз жарық жағдайында өсірілген өсімдіктерде және кейіннен аз жарық жағдайына ауыстырылған өсімдіктерде төмендеуге реттеледі, мысалы, егістік қанаттарында, онда ескі жапырақтары жаңа өсімдіктермен көлеңкеленеді.
Эволюция және артықшылықтар
Өсімдіктер құрғақшылық, жоғары температура және азот немесе шектеу жағдайында көміртегіні бекітудің кең таралған жолы бар өсімдіктерге қарағанда бәсекеге қабілетті. Бірдей ортада, 30°C температурада өскенде, шөптер бір молекуладан шамамен 833 молекула суды жоғалтады, ал шөптер тек 277 молекула суды жоғалтады. Шөптердің суды тиімді пайдалануының артуы топырақ ылғалын сақтап қалуға мүмкіндік береді, бұл шөптердің құрғақ ортада ұзақ уақыт өсіп-өнуіне мүмкіндік береді. Көміртегіні бекіту 19 түрлі өсімдіктер тұқымдасында кем дегенде 62 тәуелсіз жағдайда дамыды, бұл оны конвергентті эволюцияның басты мысалы етеді. Бұл конвергенция фенотипке көптеген ықтимал эволюциялық жолдар бар екендігіне байланысты болуы мүмкін, олардың көпшілігі фотосинтезге тікелей қатысы жоқ бастапқы эволюциялық қадамдарды қамтиды. Шөптердегі метаболизм олардың тіршілік ету ортасы көлеңкелі орманнан ашық ортаға көшіп кеткенде пайда болды, онда жоғары күн сәулесі оған басқа жолдан артықшылық берді. Бүгінде өсімдіктер Жердегі өсімдіктер биомассасының 5% -ын және оның белгілі өсімдік түрлерінің 3% -ын құрайды. Бұл аздыққа қарамастан, олар жер бетіндегі көміртегіні бекітудің шамамен 23% құрайды. Жер бетіндегі өсімдіктердің санын арттыру биосекуэстрацияға көмектеседі және климаттың өзгеруін болдырмаудың маңызды стратегиясын білдіреді. Қазіргі кездегі өсімдіктер тропиктер мен субтропиктерде (45 градус кеңдіктерден төмен) шоғырланған, онда ауаның жоғары температурасы басқа өсімдіктердегі фотореспирация жылдамдығын арттырады.
Көміртегі бекітуді қолданатын қондырғылар
Шамамен 8100 өсімдік түрі көміртекті бекітуді қолданады, бұл барлық құрлықтағы өсімдік түрлерінің шамамен 3% құрайды. Осы 8100 түрдің бәрі – гүлді өсімдіктер (ангиоспермдер). Көміртекті бекіту монокорттарда дикорттарға қарағанда жиі кездеседі, монокорттардың 40% жолды пайдаланады, ал дикорттардың 4,5% ғана. Осыған қарамастан, көміртекті бекітуді қолданатын монокорт отбасыларының саны 15 дикорт отбасымен салыстырғанда үш еу. Көміртекті бекітуге қабілетті монокорттардың ішінде, шөптер (Poaceae) ең көп мөлшерде фотосинтез жолын пайдаланады. Шөптердің 46% көміртекті бекітуге қабілетті және олардың барлығы түрлердің 61% құрайды. Көміртекті бекіту шөптер тұқымдасында әр түрлі кіші тұқымдарда, тайпаларда және туыстарда, соның ішінде азық дақылдары – жүгері, қант қамысы және сорғыны қамтитын Андропогонеа тайпасында жиырма немесе одан да көп рет тәуелсіз түрде пайда болды. Сұлының да түрлері бар. Дикорттардың ішінде көміртекті бекітуге қабілетті түрлердің ең көп саны Caryophyllales орнында кездеседі. Кариофиллалар орнындағы Chenopodiaceae тұқымдасы ең көп көміртекті бекітуді қолданады, оның 1400 түрінің 550-і осы жолды пайдаланады. Амаранта тұқымдасының 1000 түрінің шамамен 250-і де көміртекті бекітуді қолданады. Сабан тұқымдасының (Cyperaceae) мүшелері, сондай-ақ көптеген еудикоттар тұқымдасының мүшелері – Астра тұқымдасы (көкгүлдер тұқымдасы), Капуста тұқымдасы (Brassicaceae) және Сперга тұқымдасы (Euphorbiaceae) да көміртекті бекітуді қолданады. Бірақ 15 метрден биік ірі ағаштар көміртекті бекітуді қолданбайды, алайда 10 метрден төменгі кішкентай ағаштар мен бұталар бар, олардың арасында Гавай аралдарына ендемік Euphorbiaceae тұқымдасының алты түрі және Таяу Шығыс пен Азияның шөлдерінде өсетін Amaranthaceae тұқымдасының екі түрі бар.
Members of the sedge family Cyperaceae, and members of numerous families of eudicots – including Asteraceae (the daisy family), Brassicaceae (the cabbage family), and Euphorbiaceae (the spurge family) – also use
No large trees (above 15 m in height) use , however a number of small trees or shrubs smaller than 10 m exist which do: six species of Euphorbiaceae all native to Hawaii and two species of Amaranthaceae growing in deserts of the Middle East and Asia.
Өсімдіктерді
Берілген артықшылықтарын ескере отырып, әлемнің әртүрлі елдерінен келген ғалымдар тобы жүгері мен брахиподиум өсімдіктерін зерттеу арқылы, табиғаты бойынша C3 өсімдігі болатын күріштің жаңа түрін шығару үшін C4 Күріш жобасымен жұмыс істеп жатыр. Күріш – әлемдегі ең маңызды адам тағамы, ол планета халқының жартысынан астамы үшін негізгі азық болып табылады. Сондықтан, күріштің күн сәулесін дәнді өнімге тиімдірек түрлендіруі әлемдік азық қауіпсіздігін жақсартуға маңызды үлес қосуы мүмкін. Топ күріш 50%-ға дейін көп дәнді өнім бере алады, сонымен қатар су мен қоректік заттарды аз қолдануға мүмкіндік беретінін мәлімдейді. Зерттеушілер күріште фотосинтез үшін қажетті гендерді анықтады және қазір күріш өсімдігінің прототипін жасауға ұмтылып жатыр. 2012 жылы Ұлыбритания үкіметі мен Билл және Мелинда Гейтс қоры Халықаралық күріш зерттеу институтындағы C4 Күріш жобасына үш жыл ішінде 14 миллион АҚШ доллары көмек көрсетті. 2019 жылы Билл және Мелинда Гейтс қоры Оксфорд университетінің жетекшілігімен жүзеге асырылып жатқан C4 Күріш жобасына тағы 15 миллион АҚШ доллары бөлді. 5 жылдық жобаның мақсаты – 2024 жылға дейін Тайваньда тәжірибелік далалық учаскелерді іске қосу. C2 фотосинтезі, C3 және Кранц фотосинтезі арасындағы аралық кезең, күріштің өзгеруі үшін Кранз фотосинтезінен артықшылықты болуы мүмкін. Бұл қарапайым жүйе жоғары жарық және температура жағдайларына Кранз фотосинтезімен салыстырғанда аз бейімделген, бірақ генетикалық инженерияның азырақ қадамдарын қажет етеді және барлық температура мен жарық деңгейлерінде Кранз фотосинтезінен жақсы нәтижелер береді. 2021 жылы Ұлыбритания үкіметі C2 инженериясын зерттеуге 1,2 миллион фунт стерлинг жұмсады.