Rozdíl mezi C4 a CAM rostlinami

klíč rozdíl mezi rostlinami C4 a CAM je to v rostlinách C4 uhlíková fixace probíhá v buňkách mezofylu a svazku zatímco v CAM rostlinách dochází k fixaci uhlíku pouze v mezofylových buňkách.

Většina rostlin sleduje Calvinův cyklus, který je cestou fotosyntézy C3. Tyto rostliny rostou v regionech, kde je dostatečná dostupnost vody. Kromě toho více než 90% rostlin provádí cestu C3 syntézy uhlohydrátů. Existují však i dvě další kategorie rostlin. Jsou to rostliny C4 a CAM. Rostliny C4 a CAM jsou však přítomny v suchých oblastech s omezeným množstvím vody. Používají speciální cesty fixace uhlíku k fixaci uhlíku a také k zachování obsahu vody v jejich rostlinných tělech.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co jsou C4 rostliny
3. Co jsou CAM rostliny
4. Podobnosti mezi rostlinami C4 a CAM
5. Porovnání vedle sebe - C4 vs CAM rostliny v tabulkové formě
6. Shrnutí

Co jsou C4 rostliny?

C4 rostliny jsou typem rostlin, které produkují 4-uhlíkovou sloučeninu; oxaloacetát jako první stabilní produkt procesu fixace uhlíku. C4 rostliny jsou mezofytické. Proto rostliny C4 využívají cestu fotosyntézy C4. Jedná se o alternativní cestu k minimalizaci otevírání stomaty během dne a ke zvýšení účinnosti Rubisco, což je enzym původně zapojený během fixace uhlíku. Podle toho se odehrává jak v buňkách mezofylu, tak v buňkách svazku. Tato specializovaná struktura, kde probíhá fotosyntéza C4, je Kranzova anatomie.

Obrázek 01: C4 Rostliny

Podobně během C4 fotosyntézy rostliny C4 používají fosfoenolpyruvát (PEP) (alternativní enzym přítomný v mezofylových buňkách) během počátečního kroku fixace uhlíku. PEP má vyšší afinitu k oxidu uhličitému než rubisco. Oxid uhličitý je tedy fixován pomocí PEP na oxaloacetát (C4), poté na malát (C4) a transportován do svazků buněk pláště. Zde se malát dekarboxyluje na pyruvát a oxid uhličitý. Tento oxid uhličitý je pak fixován Rubisco, přítomným ve svazcích buněk pláště. V cestě C4 se oxid uhličitý fixuje ve dvou oblastech listu.

Co jsou CAM rostliny?

Rostliny CAM jsou typem rostlin, které využívají fotosyntézu CAM. CAM je metabolismus kyseliny crassulaceanové. Je to speciální cesta fixace uhlíku přítomná v rostlinách, které rostou ve vyprahlých podmínkách. Tento mechanismus byl také poprvé nalezen v rostlinné rodině Crassulaceae. Navíc k tomuto mechanismu dochází během dne, kdy jsou stomaty přítomné v listech drženy zavřené.

Obrázek 02: CAM rostliny

Fotosyntéza CAM proto zabraňuje ztrátě vody rostlinou v důsledku odpařování a transpirace. Ale v noci se stomata otevírá a shromažďuje oxid uhličitý. Potom se tento absorbovaný oxid uhličitý ukládá jako malát; čtyři-uhlíková sloučenina ve vakuolách. Malát je odvozen od oxaloacetátu, což je první stabilní sloučenina produkovaná rostlinami CAM během noci. Poté je transportován do chloroplastů a během dne přeměněn zpět na oxid uhličitý, aby se usnadnila fotosyntéza. Zde je prvním syntetizovaným stabilním produktem kyselina 3-fosfoglycerová. Celý proces probíhá pouze v mezofylových buňkách.

Jaké jsou podobnosti mezi rostlinami C4 a CAM?

• Rostliny C4 a CAM jsou přítomny v prostředích s nízkou dostupností vody.
• Také buňky mezofylu se účastní jak C4, tak CAM fixačních drah.

Jaký je rozdíl mezi rostlinami C4 a CAM?

Rostliny C4 a CAM jsou dva typy rostlin, které provádějí dvě různé fotosyntetické dráhy, které se liší od fotosyntézy C3. C4 rostliny provádějí C4 fotosyntézu, zatímco CAM rostliny provádějí CAM fotosyntézu. To je tedy klíčový rozdíl mezi rostlinami C4 a CAM. C4 rostliny jsou hlavně mezofytické, zatímco CAM rostliny jsou xerofytické. Je to tedy další rozdíl mezi rostlinami C4 a CAM.

Kromě toho je prvním uhlíkovým produktem rostlin C4 oxaloacetát, zatímco první uhlíkové produkty rostlin CAM jsou oxaloacetáty v noci a PGA v denní době. Proto to můžeme považovat také za rozdíl mezi rostlinami C4 a CAM. Rostliny CAM mohou ukládat CO₂ v noci, na rozdíl od rostlin C4. Kromě toho mohou rostliny CAM také uchovávat vodu, na rozdíl od rostlin C4.

Kromě toho rostliny C4 vykazují anatomii Kranze, zatímco rostliny CAM nevykazují anatomii Kranze. Také v rostlinách C4 dochází k fixaci uhlíku jak v buňkách mezofylu, tak v buňkách svazku, zatímco v rostlinách CAM dochází k fixaci uhlíku pouze v buňkách mezofylu. To je ještě jeden rozdíl mezi rostlinami C4 a CAM.

Níže je infographic o rozdílu mezi rostlinami C4 a CAM.

Shrnutí - C4 vs. CAM rostliny

Rostliny C4 a CAM jsou přítomny ve suchém prostředí. Proto používají speciální fixační dráhy uhlíku k fixaci uhlíku a také k zachování obsahu vody v těle rostliny. Rostliny CAM jsou typem rostlin, které využívají fotosyntézu CAM. C4 rostliny jsou typem rostlin, které produkují 4-uhlíkovou sloučeninu; oxaloacetát jako první stabilní produkt procesu fixace uhlíku. Klíčový rozdíl mezi rostlinami C4 a CAM je v tom, že v rostlinách C4 dochází k fixaci uhlíku v obou mezofylích (pomocí PEP) a v buňkách opláštění (rubisco), zatímco v rostlinách CAM dochází k fixaci uhlíku pouze v mezofylových buňkách..

Odkaz:

1. „Rostliny C3, C4 a CAM“. Khan Academy, Khan Academy. K dispozici zde 
2. „Rostliny C4: definice, typy a příklady.“ Study.com, Study.com. K dispozici zde  

Obrázek se svolením:

1. „Průřez agáve, závod CAM“ od Ninghui Shi - vlastní práce, (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia
2. „Průřez kukuřice, závod C4“ od Ninghui Shi - vlastní práce, (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia