Kľúčový rozdiel medzi rastlinami C4 a CAM je v tom, že v rastlinách C4 dochádza k fixácii uhlíka v bunkách mezofylu aj v bunkových obaloch, zatiaľ čo v rastlinách CAM sa fixácia uhlíka uskutočňuje iba v bunkách mezofylu.
Väčšina rastlín sleduje Calvinov cyklus, čo je cesta fotosyntézy C3. Tieto rastliny rastú v oblastiach, kde je dostatok vody. Okrem toho viac ako 90 % rastlín uskutočňuje C3 dráhu syntézy sacharidov. Existujú však aj dve ďalšie kategórie rastlín. Sú to rastliny C4 a rastliny CAM. Ale rastliny C4 a rastliny CAM sú prítomné v suchých oblastiach s obmedzeným množstvom vody. Využívajú špeciálne cesty na fixáciu uhlíka na fixáciu uhlíka a tiež na zachovanie obsahu vody v ich rastlinných telách.
Čo sú rastliny C4?
Rastliny C4 sú typom rastlín, ktoré produkujú 4-uhlíkové zlúčeniny; oxalacetát ako prvý stabilný produkt procesu fixácie uhlíka. C4 rastliny sú mezofytické. Preto rastliny C4 využívajú cestu fotosyntézy C4. Je to alternatívna cesta na minimalizáciu otvárania prieduchov počas dňa a na zvýšenie účinnosti Rubisco, čo je enzým pôvodne zapojený do fixácie uhlíka. V súlade s tým prebieha tak v mezofylových bunkách, ako aj v bunkách zväzkového obalu. Táto špecializovaná štruktúra, kde prebieha fotosyntéza C4, je Kranzova anatómia.
Obrázok 01: Rastliny C4
Podobne počas fotosyntézy C4 rastliny C4 využívajú fosfoenolpyruvát (PEP) (alternatívny enzým prítomný v mezofylových bunkách) počas počiatočného kroku fixácie uhlíka. PEP má vyššiu afinitu k oxidu uhličitému ako rubisco. Oxid uhličitý je teda fixovaný pomocou PEP na oxalacetát (C4), potom na malát (C4) a transportovaný do buniek zväzku puzdier. Tu sa malát dekarboxyluje na pyruvát a oxid uhličitý. Tento oxid uhličitý je potom fixovaný pomocou Rubisco, ktorý je prítomný vo zväzkových bunkách puzdra. V dráhe C4 sa oxid uhličitý fixuje v dvoch oblastiach listu.
Čo sú rastliny CAM?
CAM rastliny sú typom rastlín, ktoré využívajú CAM fotosyntézu. CAM je metabolizmus kyseliny Crassulacean. Je to špeciálna dráha fixácie uhlíka prítomná v rastlinách, ktoré rastú v suchých podmienkach. Tento mechanizmus bol tiež prvýkrát nájdený v rastlinnej čeľade Crassulaceae. Okrem toho sa tento mechanizmus vyskytuje počas dňa, keď sú prieduchy prítomné v listoch uzavreté.
Obrázok 02: CAM Plants
Preto CAM fotosyntéza zabraňuje strate vody rastlinou v dôsledku vyparovania a transpirácie. Ale počas noci sa otvoria prieduchy a zbierajú oxid uhličitý. Potom sa tento absorbovaný oxid uhličitý ukladá ako malát; štvoruhlíková zlúčenina vo vakuolách. Malát je odvodený od oxaloacetátu, ktorý je prvou stabilnou zlúčeninou produkovanou CAM rastlinami počas noci. Potom sa transportuje do chloroplastov a počas dňa sa premieňa späť na oxid uhličitý, aby sa uľahčila fotosyntéza. Tu je prvým stabilným syntetizovaným produktom kyselina 3-fosfoglycerová. Celý proces prebieha iba v mezofylových bunkách.
Aké sú podobnosti medzi rastlinami C4 a CAM?
- Zariadenia C4 a CAM rastliny sú prítomné v prostrediach s nízkou dostupnosťou vody.
- Aj mezofylové bunky sa podieľajú na dráhach fixácie uhlíka C4 aj CAM.
Aký je rozdiel medzi rastlinami C4 a CAM?
Rastliny C4 a CAM sú dva typy rastlín, ktoré vykonávajú dve rôzne fotosyntetické dráhy, ktoré sa líšia od fotosyntézy C3. Rastliny C4 vykonávajú fotosyntézu C4, zatiaľ čo rastliny CAM vykonávajú fotosyntézu CAM. Toto je kľúčový rozdiel medzi rastlinami C4 a CAM. Rastliny C4 sú hlavne mezofytické, zatiaľ čo rastliny CAM sú xerofytické. Preto je to ďalší rozdiel medzi závodmi C4 a CAM.
Okrem toho prvým uhlíkovým produktom rastlín C4 je oxalacetát, zatiaľ čo prvými uhlíkovými produktmi rastlín CAM sú oxalacetáty v noci a PGA cez deň. Preto to môžeme považovať aj za rozdiel medzi rastlinami C4 a CAM. CAM závody môžu ukladať CO2 v noci, na rozdiel od rastlín C4. Okrem toho rastliny CAM môžu na rozdiel od rastlín C4 skladovať vodu.
Okrem toho rastliny C4 vykazujú Kranzovu anatómiu, zatiaľ čo CAM rastliny neukazujú Kranzovu anatómiu. V rastlinách C4 sa fixácia uhlíka vyskytuje aj v bunkách mezofylu, ako aj v bunkách zväzku, zatiaľ čo v rastlinách CAM sa fixácia uhlíka vyskytuje iba v bunkách mezofylu. Takže toto je ďalší rozdiel medzi závodmi C4 a CAM.
Nižšie je infografika o rozdieloch medzi závodmi C4 a CAM.
Summary – C4 vs. CAM Plants
Rastliny C4 a CAM sú prítomné v suchom prostredí. Preto využívajú špeciálne cesty na fixáciu uhlíka na fixáciu uhlíka a tiež na zachovanie obsahu vody v rastlinnom tele. CAM rastliny sú typom rastlín, ktoré využívajú CAM fotosyntézu. C4 rastliny sú typom rastlín, ktoré produkujú 4-uhlíkovú zlúčeninu; oxalacetát ako prvý stabilný produkt procesu fixácie uhlíka. Kľúčový rozdiel medzi rastlinami C4 a CAM je v tom, že v rastlinách C4 dochádza k fixácii uhlíka v mezofyloch (pomocou PEP) a bunkových plášťových bunkách (pomocou rubisco), zatiaľ čo v rastlinách CAM prebieha fixácia uhlíka iba v mezofylových bunkách.
