Rozdiel medzi rastlinami C4 a CAM
Share
kľúč rozdiel medzi rastlinami C4 a CAM je to v rastlinách C4 uhlíková fixácia prebieha v bunkách mezofylu a vo zväzkoch puzdra zatiaľ čo v rastlinách CAM dochádza k fixácii uhlíka iba v mezofylových bunkách.
Väčšina rastlín sleduje Calvinov cyklus, ktorý je cestou fotosyntézy C3. Tieto rastliny rastú v regiónoch s dostatočnou dostupnosťou vody. Ďalej, viac ako 90% rastlín vykonáva C3 syntézu uhľohydrátov. Existujú však aj ďalšie dve kategórie rastlín. Sú to rastliny C4 a CAM. Rastliny C4 a CAM sú však prítomné v suchých oblastiach s obmedzeným množstvom vody. Využívajú špeciálne spôsoby fixácie uhlíka na fixáciu uhlíka a tiež na zachovanie obsahu vody v rastlinných telách.
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo sú to rastliny C4
3. Čo sú CAM rastliny
4. Podobnosti medzi rastlinami C4 a CAM
5. Porovnanie bok po boku - rastliny C4 vs CAM v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie
Čo sú to rastliny C4?
C4 rastliny sú typom rastlín, ktoré produkujú 4-uhlíkovú zlúčeninu; oxaloacetát ako prvý stabilný produkt procesu fixácie uhlíka. C4 rastliny sú mezofytické. Preto rastliny C4 využívajú C4 cestu fotosyntézy. Je to alternatívna cesta na minimalizáciu otvárania stomatózy v priebehu dňa a na zvýšenie účinnosti Rubisco, ktorý je enzýmom pôvodne zapojeným počas fixácie uhlíka. V súlade s tým sa uskutočňuje v bunkách mezofylu aj vo bunkách plášťového obalu. Táto špecializovaná štruktúra, v ktorej sa uskutočňuje fotosyntéza C4, je Kranzova anatómia.
Obrázok 01: C4 Rastliny
Podobne počas C4 fotosyntézy rastliny C4 používajú fosfoenolpyruvát (PEP) (alternatívny enzým prítomný v mezofylových bunkách) počas počiatočného kroku fixácie uhlíka. PEP má vyššiu afinitu k oxidu uhličitému ako rubisco. Oxid uhličitý sa teda fixuje pomocou PEP na oxaloacetát (C4), potom na malát (C4) a transportuje sa do zväzkov buniek puzdra. 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 ceste C4 sa oxid uhličitý fixuje v dvoch oblastiach listu.
Čo sú to CAM rastliny?
Rastliny CAM sú typom rastlín, ktoré využívajú fotosyntézu CAM. CAM je metabolizmus kyseliny krasovej. Je to špeciálna cesta fixácie uhlíka prítomná v rastlinách, ktoré rastú vo vyprahnutých podmienkach. Tento mechanizmus bol tiež prvýkrát nájdený v rade rastlín Crassulaceae. Okrem toho sa tento mechanizmus vyskytuje v priebehu dňa, keď sú stómy prítomné v listoch udržiavané zatvorené.
Obrázok 02: CAM rastliny
Fotosyntéza CAM preto zabraňuje strate vody rastlinou v dôsledku vyparovania a transpirácie. Ale v noci sa stomata otvára a zhromažďuje oxid uhličitý. Tento absorbovaný oxid uhličitý sa potom ukladá ako malát; zlúčenina so štyrmi atómami uhlíka vo vakuolách. Malát je odvodený od oxaloacetátu, ktorý je prvou stabilnou zlúčeninou produkovanou rastlinami CAM v noci. Potom sa transportuje do chloroplastov a počas dňa sa prevádza späť na oxid uhličitý, aby sa uľahčila fotosyntéza. Prvý syntetizovaný stabilný produkt je v tomto prípade kyselina 3-fosfoglycerínová. Celý proces prebieha iba v mezofylových bunkách.
Aké sú podobnosti medzi rastlinami C4 a CAM?
- Rastliny C4 a CAM sú prítomné v prostrediach s nízkou dostupnosťou vody.
- Bunky mezofylu sú tiež zapojené do C4 aj CAM fixačných dráh.
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. Preto je to hlavný rozdiel medzi rastlinami C4 a CAM. C4 rastliny sú hlavne mezofytické, zatiaľ čo CAM rastliny sú xerofytické. Preto je to ďalší rozdiel medzi rastlinami C4 a CAM.
Ďalej je prvým uhlíkovým produktom rastlín C4 oxaloacetát, zatiaľ čo prvé uhlíkové produkty rastlín CAM sú oxaloacetáty v noci a PGA v deň. Preto to môžeme považovať aj za rozdiel medzi rastlinami C4 a CAM. Rastliny CAM môžu ukladať CO2 v noci na rozdiel od rastlín C4. Navyše, CAM rastliny môžu tiež uchovávať vodu, na rozdiel od C4 rastlín.
Okrem toho rastliny C4 vykazujú anatómiu Kranz, zatiaľ čo rastliny CAM nevykazujú anatómiu Kranz. Tiež v rastlinách C4 dochádza k fixácii uhlíka v bunkách mezofylu a bunkách puzdra zväzkov, zatiaľ čo v rastlinách CAM dochádza k fixácii uhlíka iba v bunkách mezofylu. Toto je ďalší rozdiel medzi rastlinami C4 a CAM.
Nižšie je uvedený infographic rozdielu medzi rastlinami C4 a CAM.
Zhrnutie - C4 vs. CAM rastliny
Rastliny C4 a CAM sú prítomné vo suchých prostrediach. Preto používajú špeciálne spôsoby fixácie uhlíka na fixáciu uhlíka a tiež na zachovanie obsahu vody v tele rastliny. Rastliny CAM sú typom rastlín, ktoré využívajú fotosyntézu CAM. C4 rastliny sú typom rastlín, ktoré produkujú 4-uhlíkovú zlúčeninu; oxaloacetát 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 oboch mezofyloch (pomocou PEP) a bunkách plášťového obalu (rubisco), zatiaľ čo v rastlinách CAM dochádza k fixácii uhlíka iba v mezofylových bunkách..
referencie:
1. „Rastliny C3, C4 a CAM“. Khan Academy, Khan Academy. K dispozícii tu
2. „Rastliny C4: definícia, typy a príklady.“ Study.com, Study.com. K dispozícii tu
S láskavým dovolením:
1. „Prierez agáve, závod CAM“ Autor: Ninghui Shi - Vlastné dielo (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
2. „Prierez kukurice, závod C4“ Autor Ninghui Shi - Vlastné dielo (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
