Разлика между C4 и CAM растенията

Най- ключ разлика между C4 и CAM растенията е това в C4 растения, фиксиране на въглерод протича както в клетките на мезофила, така и в снопа докато при CAM растенията фиксирането на въглерода се извършва само в клетките на мезофила.

Повечето от растенията следват цикъла на Калвин, който е пътят на фотосинтезата на С3. Тези растения растат в региони, където има достатъчно вода. Освен това повече от 90% от растенията извършват пътя на С3 на синтеза на въглехидрати. Съществуват обаче и две други категории растения. Те са C4 растения и CAM растения. Но C4 растенията и CAM растенията присъстват в сухите райони с ограничено количество вода. Те използват специални пътища за фиксиране на въглерод, за да фиксират въглерода, а също и за да запазят съдържанието на вода в растителните си тела.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Преглед и ключова разлика
2. Какво са C4 растения
3. Какво са CAM растенията
4. Прилики между C4 и CAM растенията
5. Паралелно сравнение - C4 срещу CAM растения в таблична форма
6. Резюме

Какво представляват C4 растенията?

C4 растенията са типът растения, които произвеждат 4-въглеродно съединение; оксалоацетат като първият стабилен продукт на процеса на фиксиране на въглерод. C4 растенията са мезофитни. Следователно, С4 растенията използват пътя на фотосинтезата на С4. Това е алтернативен път за минимизиране на отварянето на стомасите през деня и за повишаване на ефективността на Rubisco, който е ензимът, първоначално участващ по време на фиксирането на въглерода. Съответно тя се провежда както в клетките на мезофила, така и в клетъчните обвивки на клетките. Тази специализирана структура, в която се провежда фотосинтезата на С4, е анатомия на Кранц.

Фигура 01: C4 растения

По същия начин, по време на фотосинтезата на С4, растенията С4 използват фосфоенолпируват (PEP) (алтернативен ензим, присъстващ в клетките на мезофила) по време на началния етап на фиксирането на въглерода. PEP има по-висок афинитет към въглеродния диоксид от рубиско. Следователно, въглеродният диоксид се фиксира от PEP в оксалоацетат (С4), след което се малатира (С4) и се транспортира до клетъчни клетки за свързване. Тук малатът се декарбоксилира в пируват и въглероден диоксид. След това този въглероден диоксид се фиксира от Rubisco, присъстващ в клетките на снопа. По пътя на С4 въглеродният диоксид се фиксира в два участъка на листа.

Какво представляват CAM растенията?

CAM растенията са вид растения, които използват CAM фотосинтеза. CAM е метаболизъм на Crassulacean киселина. Това е специален път за фиксиране на въглерода, присъстващ в растенията, които растат при сухи условия. Също така този механизъм е намерен за първи път в семейството на растенията Crassulaceae. Освен това, този механизъм се появява през деня, когато стоматите, присъстващи в листата, се държат затворени.

Фигура 02: CAM растения

Следователно CAM фотосинтезата предотвратява загубата на вода от растението поради изпаряване и транспирация. Но през нощта, стомасите се отварят и събират въглероден диоксид. Тогава този абсорбиран въглероден диоксид се съхранява като малат; четири въглеродно съединение във вакуолите. Малатът се получава от оксалоацетат, което е първото стабилно съединение, произведено от CAM растенията през нощта. След това се транспортира до хлоропластите и през деня се превръща във въглероден диоксид, за да се улесни фотосинтезата. Тук първият синтезиран стабилен продукт е 3-фосфоглицеронова киселина. Целият процес протича само в клетките на мезофила.

Какви са приликите между C4 и CAM растенията?

• C4 растенията и CAM растенията присъстват в средите, които имат ниска наличност на вода.
• Също така клетките на мезофила участват както в пътищата за фиксиране на въглерод в С4, така и в CAM.

Каква е разликата между C4 и CAM растенията?

C4 и CAM растенията са два вида растения, които извършват два различни фотосинтетични пътя, които се различават от фотосинтезата на С3. C4 растенията извършват C4 фотосинтеза, докато CAM растенията извършват CAM фотосинтеза. Следователно, това е ключовата разлика между C4 и CAM растенията. C4 растенията са главно мезофитни, докато CAM растенията са ксерофитни. Следователно, това е още една разлика между C4 и CAM растенията.

Освен това, първият въглероден продукт на С4 растенията е оксалоацетат, докато първите въглеродни продукти на CAM растенията са оксалоацетати през нощта и PGA през деня. Следователно, можем да разгледаме това също като разлика между C4 и CAM растенията. CAM растенията могат да съхраняват CO₂ през нощта, за разлика от растенията С4. Освен това, CAM растенията могат да съхраняват и вода, за разлика от C4 растенията.

Освен това C4 растенията показват анатомия на Kranz, докато CAM растенията не показват анатомия на Kranz. Също така, в C4 растенията фиксирането на въглерода се извършва както в клетките на мезофила, така и в клетките на снопа на обвивката, докато при CAM растенията фиксирането на въглерода се извършва само в клетките на мезофила. И така, това е още една разлика между C4 и CAM растенията.

По-долу е инфографика за разликата между C4 и CAM растенията.

Обобщение - C4 срещу CAM растения

C4 и CAM растенията присъстват в сухи среди. Следователно, те използват специални пътища за фиксиране на въглерода, за да фиксират въглерода, а също и за да запазят съдържанието на вода в растителното тяло. CAM растенията са вид растения, които използват CAM фотосинтеза. C4 растенията са типът растения, които произвеждат 4-въглеродно съединение; оксалоацетат като първият стабилен продукт на процеса на фиксиране на въглерод. Ключовата разлика между растенията С4 и CAM е, че при растенията С4 фиксирането на въглерод се извършва както в мезофилите (чрез PEP), така и в клетъчните обвивни клетки (чрез rubisco), докато при CAM растенията фиксирането на въглерода се извършва само в мезофилните клетки.

справка:

1. "Растения C3, C4 и CAM." Академия Хан, Академия Хан. Налични тук 
2. „Растения C4: Определение, типове и примери.“ Study.com, Study.com. Налични тук  

С любезност на изображенията:

1. "Напречно сечение на агаве, CAM растение" От Ninghui Shi - Собствена работа (CC BY-SA 3.0) през Commons Wikimedia
2. "Напречно сечение на царевица, растение С4" От Ninghui Shi - Собствена работа, (CC BY-SA 3.0) през Commons Wikimedia