Η βασική διαφορά μεταξύ των φυτών C4 και CAM είναι ότι στα φυτά C4, η στερέωση άνθρακα λαμβάνει χώρα τόσο στα κύτταρα μεσόφυλλου όσο και στα κύτταρα δέσμης θηκών, ενώ στα φυτά CAM, η στερέωση άνθρακα λαμβάνει χώρα μόνο στα κύτταρα μεσοφύλλης.
Τα περισσότερα φυτά ακολουθούν τον κύκλο Calvin, που είναι η οδός φωτοσύνθεσης C3. Αυτά τα φυτά αναπτύσσονται σε περιοχές όπου υπάρχει επαρκής διαθεσιμότητα νερού. Επιπλέον, περισσότερο από το 90% των φυτών πραγματοποιούν το μονοπάτι C3 της σύνθεσης υδατανθράκων. Ωστόσο, υπάρχουν και άλλες δύο κατηγορίες φυτών. Είναι φυτά C4 και φυτά CAM. Αλλά τα φυτά C4 και τα φυτά CAM υπάρχουν σε ξηρές περιοχές με περιορισμένη ποσότητα νερού. Χρησιμοποιούν ειδικές οδούς στερέωσης άνθρακα για να σταθεροποιήσουν τον άνθρακα και επίσης για να διατηρήσουν την περιεκτικότητα σε νερό στο σώμα των φυτών τους.
Τι είναι τα φυτά C4;
Τα φυτά C4 είναι ο τύπος φυτών που παράγουν μια ένωση 4 άνθρακα. οξαλοξικό ως το πρώτο σταθερό προϊόν της διαδικασίας στερέωσης του άνθρακα. Τα φυτά C4 είναι μεσόφυτα. Επομένως, τα φυτά C4 χρησιμοποιούν το μονοπάτι της φωτοσύνθεσης του C4. Είναι μια εναλλακτική οδός για την ελαχιστοποίηση του ανοίγματος των στομάτων κατά τη διάρκεια της ημέρας και για την αύξηση της αποτελεσματικότητας του Rubisco, το οποίο είναι το ένζυμο που αρχικά εμπλέκεται κατά τη στερέωση του άνθρακα. Αντίστοιχα, λαμβάνει χώρα τόσο σε κύτταρα μεσοφύλλης όσο και σε κύτταρα δέσμης περιβλήματος. Αυτή η εξειδικευμένη δομή όπου λαμβάνει χώρα η φωτοσύνθεση C4 είναι η ανατομία του Kranz.
Εικόνα 01: Φυτά C4
Ομοίως, κατά τη διάρκεια της φωτοσύνθεσης του C4, τα φυτά C4 χρησιμοποιούν φωσφοενολοπυρουβικό (PEP) (ένα εναλλακτικό ένζυμο που υπάρχει στα κύτταρα μεσοφύλλης) κατά το αρχικό στάδιο της στερέωσης του άνθρακα. Το PEP έχει μεγαλύτερη συγγένεια για το διοξείδιο του άνθρακα από το ρουμπίσκο. Ως εκ τούτου, το διοξείδιο του άνθρακα στερεώνεται από το PEP σε οξαλοξικό άλας (C4) και στη συνέχεια στο μηλικό (C4) και μεταφέρεται σε κύτταρα δέσμης περιβλήματος. Εδώ, το μηλικό αποκαρβοξυλιώνεται σε πυροσταφυλικό και διοξείδιο του άνθρακα. Αυτό το διοξείδιο του άνθρακα στερεώνεται στη συνέχεια από τη Rubisco, που υπάρχει στα κύτταρα του περιβλήματος δέσμης. Στην οδό C4, το διοξείδιο του άνθρακα σταθεροποιείται σε δύο περιοχές του φύλλου.
Τι είναι τα φυτά CAM;
Τα Τα φυτά CAM είναι ένας τύπος φυτών που χρησιμοποιούν φωτοσύνθεση CAM. Το CAM είναι ο μεταβολισμός του Crassulacean acid. Είναι ένα ειδικό μονοπάτι δέσμευσης άνθρακα που υπάρχει σε φυτά που αναπτύσσονται σε ξηρές συνθήκες. Επίσης, αυτός ο μηχανισμός βρέθηκε για πρώτη φορά στην οικογένεια των φυτών Crassulaceae. Επιπλέον, αυτός ο μηχανισμός εμφανίζεται κατά τη διάρκεια της ημέρας όπου τα στομάχια που υπάρχουν στα φύλλα διατηρούνται κλειστά.
Εικόνα 02: Φυτά CAM
Επομένως, η φωτοσύνθεση CAM αποτρέπει την απώλεια νερού από το φυτό λόγω εξάτμισης και διαπνοής. Αλλά κατά τη διάρκεια της νύχτας, τα στομία ανοίγουν και συλλέγουν διοξείδιο του άνθρακα. Στη συνέχεια, αυτό το απορροφημένο διοξείδιο του άνθρακα αποθηκεύεται ως μηλικό. μια ένωση τεσσάρων άνθρακα στα κενοτόπια. Το μηλικό προέρχεται από το οξαλοξικό που είναι η πρώτη σταθερή ένωση που παράγεται από φυτά CAM κατά τη διάρκεια της νύχτας. Στη συνέχεια μεταφέρεται στους χλωροπλάστες και μετατρέπεται ξανά σε διοξείδιο του άνθρακα κατά τη διάρκεια της ημέρας για να διευκολυνθεί η φωτοσύνθεση. Εδώ, το πρώτο σταθερό προϊόν που συντίθεται είναι το 3-φωσφογλυκερικό οξύ. Η όλη διαδικασία λαμβάνει χώρα μόνο στα κύτταρα μεσοφύλλης.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ των φυτών C4 και CAM;
- Τα φυτά C4 και τα φυτά CAM υπάρχουν σε περιβάλλοντα με χαμηλή διαθεσιμότητα νερού.
- Επίσης, τα κύτταρα μεσοφύλλης εμπλέκονται και στις οδούς στερέωσης του άνθρακα C4 και CAM.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των φυτών C4 και CAM;
Τα φυτά C4 και CAM είναι δύο τύποι φυτών που εκτελούν δύο διαφορετικές φωτοσυνθετικές οδούς που διαφέρουν από τη φωτοσύνθεση C3. Τα φυτά C4 πραγματοποιούν φωτοσύνθεση C4 ενώ τα φυτά CAM πραγματοποιούν φωτοσύνθεση CAM. Ως εκ τούτου, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ των εγκαταστάσεων C4 και CAM. Τα φυτά C4 είναι κυρίως μεσόφυτα ενώ τα φυτά CAM είναι ξηρόφυτα. Επομένως, είναι μια άλλη διαφορά μεταξύ των εγκαταστάσεων C4 και CAM.
Επιπλέον, το πρώτο προϊόν άνθρακα των φυτών C4 είναι το οξαλοξικό ενώ τα πρώτα προϊόντα άνθρακα των φυτών CAM είναι οξαλοξικά άλατα τη νύχτα και PGA την ημέρα. Επομένως, μπορούμε να το θεωρήσουμε αυτό και ως διαφορά μεταξύ των εγκαταστάσεων C4 και CAM. Τα φυτά CAM μπορούν να αποθηκεύουν CO2 τη νύχτα, σε αντίθεση με τα φυτά C4. Επιπλέον, τα φυτά CAM μπορούν επίσης να αποθηκεύσουν νερό, σε αντίθεση με τα φυτά C4.
Εξάλλου, τα φυτά C4 δείχνουν ανατομία Kranz ενώ τα φυτά CAM δεν δείχνουν ανατομία Kranz. Επίσης, στα φυτά C4, η στερέωση άνθρακα λαμβάνει χώρα τόσο στα κύτταρα μεσοφύλλης όσο και στα κύτταρα δέσμης θηκών ενώ στα φυτά CAM, η στερέωση άνθρακα συμβαίνει μόνο στα κύτταρα μεσοφύλλης. Έτσι, αυτή είναι μια ακόμη διαφορά μεταξύ των εγκαταστάσεων C4 και CAM.
Το παρακάτω είναι ένα infographic σχετικά με τη διαφορά μεταξύ των φυτών C4 και CAM.
Σύνοψη – C4 εναντίον CAM Plants
Τα φυτά C4 και CAM υπάρχουν σε ξηρά περιβάλλοντα. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιούν ειδικές οδούς στερέωσης άνθρακα για τη στερέωση του άνθρακα και επίσης για τη διατήρηση της περιεκτικότητας σε νερό στο σώμα του φυτού. Τα φυτά CAM είναι ένας τύπος φυτών που χρησιμοποιούν φωτοσύνθεση CAM. Τα φυτά C4 είναι ο τύπος φυτών που παράγουν μια ένωση με 4 άνθρακα. οξαλοξικό ως το πρώτο σταθερό προϊόν της διαδικασίας στερέωσης του άνθρακα. Η βασική διαφορά μεταξύ των φυτών C4 και CAM είναι ότι στα φυτά C4, η στερέωση άνθρακα λαμβάνει χώρα και στις δύο μεσόφυλλες (από PEP) και σε κύτταρα δέσμης θηκών (από rubisco), ενώ στα φυτά CAM η στερέωση άνθρακα λαμβάνει χώρα μόνο σε κύτταρα μεσόφυλλων.
