Diferența cheie dintre plantele C4 și CAM este că, la plantele C4, fixarea carbonului are loc atât în celulele mezofile, cât și în teaca mănunchiului, în timp ce la plantele CAM, fixarea carbonului are loc numai în celulele mezofile.
Majoritatea plantelor urmează ciclul Calvin, care este calea de fotosinteză C3. Aceste plante cresc în regiunile în care există o disponibilitate adecvată a apei. În plus, mai mult de 90% dintre plante efectuează calea C3 a sintezei carbohidraților. Cu toate acestea, există și alte două categorii de plante. Sunt plante C4 și plante CAM. Dar plantele C4 și plantele CAM sunt prezente în regiunile uscate cu o cantitate limitată de apă. Ei folosesc căi speciale de fixare a carbonului pentru a fixa carbonul și, de asemenea, pentru a păstra conținutul de apă din corpurile lor vegetale.
Ce sunt plantele C4?
C4 plante sunt tipul de plante care produc un compus cu 4 atomi de carbon; oxaloacetat ca primul produs stabil al procesului de fixare a carbonului. Plantele C4 sunt mezofitice. Prin urmare, plantele C4 utilizează calea de fotosinteză C4. Este o cale alternativă pentru a minimiza deschiderea stomatelor în timpul zilei și pentru a crește eficiența Rubisco, care este enzima implicată inițial în timpul fixării carbonului. În consecință, are loc atât în celulele mezofile, cât și în celulele tecii mănunchiului. Această structură specializată în care are loc fotosinteza C4 este anatomia Kranz.
Figura 01: Plante C4
La fel, în timpul fotosintezei C4, plantele C4 folosesc fosfoenolpiruvat (PEP) (o enzimă alternativă prezentă în celulele mezofile) în timpul etapei inițiale de fixare a carbonului. PEP are o afinitate mai mare pentru dioxid de carbon decât rubisco. Prin urmare, dioxidul de carbon este fixat de PEP în oxalacetat (C4), apoi în malat (C4) și transportat în celulele învelișului. Aici, malatul este decarboxilat în piruvat și dioxid de carbon. Acest dioxid de carbon este apoi fixat de Rubisco, prezent în celulele învelișului mănunchiului. În calea C4, dioxidul de carbon se fixează în două regiuni ale frunzei.
Ce sunt plantele CAM?
Plantele CAM sunt un tip de plante care utilizează fotosinteza CAM. CAM este metabolismul acidului crassulacean. Este o cale specială de fixare a carbonului prezentă în plantele care cresc în condiții aride. De asemenea, acest mecanism a fost găsit pentru prima dată în familia de plante Crassulaceae. În plus, acest mecanism are loc în timpul zilei, când stomatele prezente în frunze sunt ținute închise.
Figura 02: plante CAM
De aceea, fotosinteza CAM previne pierderea apei de către plantă din cauza evaporării și transpirației. Dar în timpul nopții, stomatele se deschid și colectează dioxid de carbon. Apoi, acest dioxid de carbon absorbit se depozitează sub formă de malat; un compus cu patru atomi de carbon în vacuole. Malatul este derivat din oxalacetat, care este primul compus stabil produs de plantele CAM în timpul nopții. Apoi este transportat la cloroplaste și transformat înapoi în dioxid de carbon în timpul zilei pentru a facilita fotosinteza. Aici, primul produs stabil sintetizat este acidul 3-fosfogliceric. Întregul proces are loc numai în celulele mezofile.
Care sunt asemănările dintre plantele C4 și CAM?
- C4 plante și centrale CAM sunt prezente în mediile care au o disponibilitate scăzută a apei.
- De asemenea, celulele mezofile sunt implicate atât în căile de fixare a carbonului C4, cât și în CAM.
Care este diferența dintre plantele C4 și CAM?
C4 și plantele CAM sunt două tipuri de plante care efectuează două căi fotosintetice diferite care diferă de fotosinteza C3. Plantele C4 efectuează fotosinteza C4, în timp ce plantele CAM efectuează fotosinteza CAM. Prin urmare, aceasta este diferența cheie dintre plantele C4 și CAM. Plantele C4 sunt în principal mezofite, în timp ce plantele CAM sunt xerofite. Prin urmare, este o altă diferență între plantele C4 și CAM.
În plus, primul produs de carbon al plantelor C4 este oxalacetatul, în timp ce primii produși de carbon ai plantelor CAM sunt oxalacetații noaptea și PGA ziua. Prin urmare, putem considera acest lucru și ca o diferență între plantele C4 și CAM. Instalațiile CAM pot stoca CO2 noaptea, spre deosebire de plantele C4. În plus, plantele CAM pot stoca și apă, spre deosebire de plantele C4.
În plus, plantele C4 prezintă anatomie Kranz, în timp ce plantele CAM nu prezintă anatomie Kranz. De asemenea, la plantele C4, fixarea carbonului are loc atât în celulele mezofile, cât și în celulele învelișului fasciculului, în timp ce la plantele CAM, fixarea carbonului are loc numai în celulele mezofile. Deci, aceasta este încă o diferență între plantele C4 și CAM.
Mai jos este un infografic despre diferența dintre plantele C4 și CAM.
Rezumat – C4 vs. CAM Plants
C4 și plantele CAM sunt prezente în medii aride. Prin urmare, folosesc căi speciale de fixare a carbonului pentru a fixa carbonul și, de asemenea, pentru a păstra conținutul de apă din corpul plantei. Plantele CAM sunt un tip de plante care utilizează fotosinteza CAM. Plantele C4 sunt tipul de plante care produc un compus cu 4 atomi de carbon; oxaloacetat ca primul produs stabil al procesului de fixare a carbonului. Diferența cheie dintre plantele C4 și CAM este că, la plantele C4, fixarea carbonului are loc atât în mezofile (prin PEP), cât și în celulele teaca de mănunchi (prin rubisco), în timp ce la plantele CAM fixarea carbonului are loc numai în celulele mezofile.
