Ključna razlika med rastlinami C4 in CAM je v tem, da pri rastlinah C4 fiksacija ogljika poteka tako v celicah mezofila kot v ovojnih celicah, medtem ko pri rastlinah CAM fiksacija ogljika poteka samo v celicah mezofila.
Večina rastlin sledi Calvinovemu ciklu, ki je fotosintezna pot C3. Te rastline rastejo na območjih, kjer je dovolj vode. Poleg tega več kot 90 % rastlin izvaja C3 pot sinteze ogljikovih hidratov. Vendar pa obstajata še dve drugi kategoriji rastlin. To so rastline C4 in rastline CAM. Toda rastline C4 in rastline CAM so prisotne v suhih regijah z omejeno količino vode. Uporabljajo posebne poti fiksacije ogljika za fiksacijo ogljika in tudi za ohranjanje vsebnosti vode v svojih rastlinskih telesih.
Kaj so rastline C4?
C4 rastline so vrste rastlin, ki proizvajajo 4-ogljikovo spojino; oksaloacetat kot prvi stabilni produkt procesa fiksacije ogljika. C4 rastline so mezofitne. Zato rastline C4 uporabljajo pot fotosinteze C4. To je alternativna pot za zmanjšanje odpiranja stomatov podnevi in za povečanje učinkovitosti Rubisca, ki je encim, ki je prvotno vključen v fiksacijo ogljika. V skladu s tem poteka tako v mezofilnih celicah kot v celicah ovojnice snopa. Ta posebna struktura, kjer poteka fotosinteza C4, je Kranzova anatomija.
Slika 01: Rastline C4
Podobno med fotosintezo C4 rastline C4 uporabljajo fosfoenolpiruvat (PEP) (nadomestni encim, ki je prisoten v celicah mezofila) med začetnim korakom fiksacije ogljika. PEP ima večjo afiniteto za ogljikov dioksid kot rubisco. Zato je ogljikov dioksid fiksiran s PEP v oksaloacetat (C4) in nato v malat (C4) in transportiran v ovojne celice snopa. Tu se malat dekarboksilira v piruvat in ogljikov dioksid. Ta ogljikov dioksid nato fiksira Rubisco, ki je prisoten v celicah ovojnice snopa. Na poti C4 se ogljikov dioksid fiksira na dveh predelih lista.
Kaj so rastline CAM?
Rastline CAM so vrsta rastlin, ki uporabljajo fotosintezo CAM. CAM je presnova kisline Crassulacean. To je posebna pot fiksacije ogljika, ki je prisotna v rastlinah, ki rastejo v sušnih razmerah. Prav tako so ta mehanizem prvič našli v rastlinski družini Crassulaceae. Poleg tega se ta mehanizem pojavi podnevi, ko so želodci v listih zaprti.
Slika 02: Rastline CAM
Zato fotosinteza CAM preprečuje izgubo vode s strani rastline zaradi izhlapevanja in transpiracije. Toda ponoči se želodci odprejo in zbirajo ogljikov dioksid. Potem se ta absorbirani ogljikov dioksid shrani kot malat; štiriogljikova spojina v vakuolah. Malat je pridobljen iz oksaloacetata, ki je prva stabilna spojina, ki jo ponoči proizvedejo rastline CAM. Nato se prenese v kloroplaste in čez dan pretvori nazaj v ogljikov dioksid, da olajša fotosintezo. Tu je prvi sintetiziran stabilen produkt 3-fosfoglicerinska kislina. Celoten proces poteka samo v mezofilnih celicah.
Kakšne so podobnosti med rastlinama C4 in CAM?
- C4 rastline in CAM rastline so prisotne v okoljih z nizko razpoložljivostjo vode.
- Poleg tega so mezofilne celice vključene v poti fiksacije ogljika C4 in CAM.
Kakšna je razlika med rastlinami C4 in CAM?
Rastline C4 in CAM sta dve vrsti rastlin, ki izvajata dve različni poti fotosinteze, ki se razlikujeta od fotosinteze C3. Rastline C4 izvajajo fotosintezo C4, rastline CAM pa fotosintezo CAM. Zato je to ključna razlika med obrati C4 in CAM. Rastline C4 so večinoma mezofitne, medtem ko so rastline CAM kserofitne. Zato je še ena razlika med rastlinami C4 in CAM.
Poleg tega je prvi produkt ogljika rastlin C4 oksaloacetat, medtem ko so prvi produkti ogljika rastlin CAM oksaloacetati ponoči in PGA podnevi. Zato lahko to obravnavamo tudi kot razliko med rastlinami C4 in CAM. Rastline CAM lahko ponoči shranijo CO2, za razliko od rastlin C4. Poleg tega lahko rastline CAM tudi skladiščijo vodo, za razliko od rastlin C4.
Poleg tega rastline C4 prikazujejo Kranzovo anatomijo, medtem ko rastline CAM ne prikazujejo Kranzove anatomije. Tudi pri rastlinah C4 pride do fiksacije ogljika tako v celicah mezofila kot v celicah ovojnice snopa, medtem ko pri rastlinah CAM pride do fiksacije ogljika samo v celicah mezofila. Torej, to je še ena razlika med rastlinami C4 in CAM.
Spodaj je infografika o razlikah med rastlinami C4 in CAM.
Povzetek – C4 proti CAM Plants
Rastline C4 in CAM so prisotne v sušnih okoljih. Zato uporabljajo posebne poti fiksacije ogljika za fiksacijo ogljika in tudi za ohranjanje vsebnosti vode v rastlinskem telesu. Rastline CAM so vrsta rastlin, ki uporabljajo fotosintezo CAM. Rastline C4 so vrste rastlin, ki proizvajajo 4-ogljikovo spojino; oksaloacetat kot prvi stabilni produkt procesa fiksacije ogljika. Ključna razlika med rastlinami C4 in CAM je v tem, da pri rastlinah C4 fiksacija ogljika poteka tako v mezofilih (s PEP) kot v celicah ovojnice snopa (z rubisco), medtem ko pri rastlinah CAM fiksacija ogljika poteka samo v celicah mezofila.
