Różnica między roślinami C4 i CAM

The klucz różnica jest to między zakładami C4 i CAM w zakładach C4 wiązanie węgla zachodzi zarówno w komórkach osłonowych mezofilu, jak i wiązki podczas gdy w roślinach CAM utrwalanie węgla zachodzi tylko w komórkach mezofilowych.

Większość roślin postępuje zgodnie z cyklem Calvina, który jest ścieżką fotosyntezy C3. Rośliny te rosną w regionach, w których występuje odpowiednia dostępność wody. Ponadto ponad 90% roślin prowadzi szlak C3 syntezy węglowodanów. Istnieją jednak również dwie inne kategorie roślin. Są to rośliny C4 i rośliny CAM. Ale rośliny C4 i rośliny CAM są obecne w suchych regionach z ograniczoną ilością wody. Wykorzystują specjalne ścieżki wiązania węgla do wiązania węgla, a także do zachowania zawartości wody w ich ciałach roślinnych.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to są rośliny C4
3. Czym są rośliny CAM
4. Podobieństwa między roślinami C4 i CAM
5. Porównanie obok siebie - rośliny C4 vs CAM w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie

Co to są rośliny C4?

Rośliny C4 są rodzajem roślin, które wytwarzają związek 4-węglowy; szczawiooctan jako pierwszy stabilny produkt procesu wiązania węgla. Rośliny C4 są mezofityczne. Dlatego rośliny C4 wykorzystują ścieżkę fotosyntezy C4. Jest to alternatywna droga do zminimalizowania otwarcia aparatów szparkowych w ciągu dnia i zwiększenia wydajności Rubisco, który jest enzymem początkowo zaangażowanym podczas wiązania węgla. W związku z tym zachodzi zarówno w komórkach mezofilowych, jak i w wiązkach komórek płaszcza. Ta wyspecjalizowana struktura, w której zachodzi fotosynteza C4, jest anatomią Kranza.

Rysunek 01: Rośliny C4

Podobnie podczas fotosyntezy C4 rośliny C4 wykorzystują fosfoenolopirogronian (PEP) (alternatywny enzym obecny w komórkach mezofilowych) podczas początkowego etapu wiązania węgla. PEP ma większe powinowactwo do dwutlenku węgla niż rubisco. Stąd dwutlenek węgla jest utrwalany przez PEP do szczawiooctanu (C4), a następnie do jabłczanu (C4) i transportowany do wiązki komórek płaszcza. W tym przypadku jabłczan ulega dekarboksylacji do pirogronianu i dwutlenku węgla. Ten dwutlenek węgla jest następnie utrwalany przez Rubisco, obecny w osłonach wiązek wiązek. W ścieżce C4 dwutlenek węgla utrwala się w dwóch obszarach liścia.

Co to są rośliny CAM?

Rośliny CAM są rodzajem roślin wykorzystujących fotosyntezę CAM. CAM to metabolizm kwasu krassulaceanowego. Jest to specjalna ścieżka wiązania węgla występująca u roślin rosnących w suchych warunkach. Ponadto mechanizm ten został po raz pierwszy znaleziony w rodzinie roślin Crassulaceae. Ponadto mechanizm ten występuje w ciągu dnia, gdy szparki obecne w liściach są zamknięte.

Rysunek 02: Rośliny CAM

Dlatego fotosynteza CAM zapobiega utracie wody przez roślinę w wyniku parowania i transpiracji. Ale w nocy szparki otwierają się i zbierają dwutlenek węgla. Następnie pochłonięty dwutlenek węgla gromadzi się jako jabłczan; związek czterowęglowy w wakuolach. Jabłczan pochodzi od szczawiooctanu, który jest pierwszym trwałym związkiem wytwarzanym przez rośliny CAM w nocy. Następnie jest transportowany do chloroplastów i przekształcany z powrotem w dwutlenek węgla w ciągu dnia, aby ułatwić fotosyntezę. Tutaj pierwszym zsyntetyzowanym stabilnym produktem jest kwas 3-fosfoglicerynowy. Cały proces odbywa się tylko w komórkach mezofilowych.

Jakie są podobieństwa między roślinami C4 i CAM?

• Rośliny C4 i rośliny CAM są obecne w środowiskach o niskiej dostępności wody.
• Ponadto komórki mezofilowe biorą udział w szlakach wiązania węgla C4 i CAM.

Jaka jest różnica między roślinami C4 i CAM?

Rośliny C4 i CAM to dwa rodzaje roślin, które prowadzą dwie różne ścieżki fotosyntezy, które różnią się od fotosyntezy C3. Rośliny C4 przeprowadzają fotosyntezę C4, podczas gdy rośliny CAM przeprowadzają fotosyntezę CAM. Jest to zatem kluczowa różnica między roślinami C4 i CAM. Rośliny C4 są głównie mezofityczne, podczas gdy rośliny CAM są kserofityczne. Dlatego jest to kolejna różnica między roślinami C4 i CAM.

Ponadto pierwszym produktem węglowym roślin C4 jest szczawiooctan, zaś pierwszymi produktami węglowymi roślin CAM są szczawiooctany w nocy i PGA w ciągu dnia. Dlatego możemy uznać to również za różnicę między roślinami C4 i CAM. Rośliny CAM mogą przechowywać CO₂₎ w nocy, w przeciwieństwie do roślin C4. Co więcej, rośliny CAM mogą również magazynować wodę, w przeciwieństwie do roślin C4.

Poza tym rośliny C4 wykazują anatomię Kranza, podczas gdy rośliny CAM nie wykazują anatomii Kranza. Również w roślinach C4 utrwalanie węgla zachodzi zarówno w komórkach mezofilowych, jak i w wiązkach komórek płaszcza, natomiast w roślinach CAM wiązanie węgla zachodzi tylko w komórkach mezofilowych. Jest to więc jeszcze jedna różnica między roślinami C4 i CAM.

Poniżej znajduje się infografika na temat różnicy między roślinami C4 i CAM.

Podsumowanie - C4 vs. Rośliny CAM

Rośliny C4 i CAM są obecne w suchych warunkach. Dlatego wykorzystują specjalne ścieżki wiązania węgla do wiązania węgla, a także do zachowania zawartości wody w ciele rośliny. Rośliny CAM są rodzajem roślin wykorzystujących fotosyntezę CAM. Rośliny C4 są rodzajem roślin, które wytwarzają związek 4-węglowy; szczawiooctan jako pierwszy stabilny produkt procesu wiązania węgla. Kluczowa różnica między roślinami C4 i CAM polega na tym, że w roślinach C4 wiązanie węgla odbywa się zarówno w mezofilach (przez PEP), jak i w wiązkach komórek osłonowych (przez rubisco), podczas gdy w roślinach CAM wiązanie węgla odbywa się tylko w komórkach mezofilowych.

Odniesienie:

1. „Rośliny C3, C4 i CAM”. Khan Academy, Khan Academy. Dostępny tutaj 
2. „Rośliny C4: definicja, rodzaje i przykłady”. Study.com, Study.com. Dostępny tutaj  

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Przekrój agawy, roślina CAM” Autor: Ninghui Shi - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia
2. „Przekrój kukurydzy, roślina C4” Autor: Ninghui Shi - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia