Pagrindinis skirtumas tarp C4 ir CAM augalų yra tas, kad C4 augaluose anglis fiksuojama ir mezofilo, ir ryšulio apvalkalo ląstelėse, o CAM augaluose anglis fiksuojama tik mezofilo ląstelėse.
Dauguma augalų seka Kalvino ciklą, kuris yra C3 fotosintezės kelias. Šie augalai auga regionuose, kuriuose yra pakankamai vandens. Be to, daugiau nei 90% augalų vykdo C3 angliavandenių sintezės kelią. Tačiau yra ir kitos dvi augalų kategorijos. Tai C4 ir CAM gamyklos. Tačiau C4 augalai ir CAM augalai yra sausuose regionuose, kuriuose yra ribotas vandens kiekis. Jie naudoja specialius anglies fiksavimo būdus, kad fiksuotų anglį ir išlaikytų vandens kiekį augalų kūne.
Kas yra C4 augalai?
C4 augalai yra augalų tipai, gaminantys 4 anglies junginius; oksaloacetatas kaip pirmasis stabilus anglies fiksavimo proceso produktas. C4 augalai yra mezofitiniai. Todėl C4 augalai naudoja C4 fotosintezės kelią. Tai alternatyvus būdas sumažinti stomos atsivėrimą dienos metu ir padidinti Rubisco, kuris yra fermentas, iš pradžių dalyvaujantis anglies fiksavimo metu, efektyvumą. Atitinkamai, jis vyksta ir mezofilo ląstelėse, ir ryšulio apvalkalo ląstelėse. Ši specializuota struktūra, kurioje vyksta C4 fotosintezė, yra Kranzo anatomija.
01 pav.: C4 augalai
Panašiai C4 fotosintezės metu C4 augalai naudoja fosfoenolpiruvatą (PEP) (pakaitinį fermentą, esantį mezofilo ląstelėse) pradiniame anglies fiksavimo etape. PEP turi didesnį afinitetą anglies dioksidui nei rubisco. Taigi anglies dioksidas PEP fiksuojamas į oksaloacetatą (C4), tada į malatą (C4) ir transportuojamas į apvalkalo ląsteles. Čia malatas dekarboksilinamas į piruvatą ir anglies dioksidą. Tada šį anglies dioksidą fiksuoja Rubisco, esantį ryšulio apvalkalo ląstelėse. C4 kelyje anglies dioksidas fiksuojasi dviejose lapo srityse.
Kas yra CAM įrenginiai?
CAM augalai yra augalų tipai, kuriuose naudojama CAM fotosintezė. CAM yra Crassulacean rūgšties metabolizmas. Tai specialus anglies fiksavimo būdas, esantis augaluose, kurie auga sausringomis sąlygomis. Be to, šis mechanizmas pirmą kartą buvo rastas Crassulaceae augalų šeimoje. Be to, šis mechanizmas veikia dienos metu, kai lapuose esančios stomos yra uždarytos.
02 pav.: CAM gamyklos
Todėl CAM fotosintezė neleidžia augalui prarasti vandens dėl garavimo ir transpiracijos. Tačiau naktį stomos atsidaro ir surenka anglies dioksidą. Tada šis absorbuotas anglies dioksidas kaupiasi kaip malatas; keturių anglies junginys vakuolėse. Malatas gaunamas iš oksaloacetato, kuris yra pirmasis stabilus junginys, kurį CAM augalai gamina naktį. Tada jis transportuojamas į chloroplastus ir dienos metu paverčiamas atgal į anglies dioksidą, kad būtų lengviau fotosintezė. Čia pirmasis stabilus susintetintas produktas yra 3-fosfoglicerino rūgštis. Visas procesas vyksta tik mezofilo ląstelėse.
Kokie yra C4 ir CAM įrenginių panašumai?
- C4 gamyklos ir CAM gamyklos yra aplinkoje, kurioje mažai vandens.
- Be to, mezofilo ląstelės dalyvauja ir C4, ir CAM anglies fiksavimo keliuose.
Kuo skiriasi C4 ir CAM gamyklos?
C4 ir CAM augalai yra dviejų tipų augalai, kurie vykdo du skirtingus fotosintezės kelius, kurie skiriasi nuo C3 fotosintezės. C4 augalai vykdo C4 fotosintezę, o CAM augalai vykdo CAM fotosintezę. Taigi tai yra pagrindinis skirtumas tarp C4 ir CAM įrenginių. C4 augalai daugiausia yra mezofitiniai, o CAM augalai yra kserofitiniai. Todėl tai dar vienas skirtumas tarp C4 ir CAM įrenginių.
Be to, pirmasis C4 gamyklų anglies produktas yra oksaloacetatas, o pirmieji CAM gamyklų anglies produktai yra oksaloacetatai naktį ir PGA dieną. Todėl galime tai laikyti ir skirtumu tarp C4 ir CAM gamyklų. CAM įrenginiai CO2 gali saugoti naktį, skirtingai nei C4 augalai. Be to, CAM įrenginiai taip pat gali kaupti vandenį, skirtingai nei C4 augalai.
Be to, C4 augalai turi Kranzo anatomiją, o CAM augalai neturi Kranz anatomijos. Be to, C4 augaluose anglis fiksuojama ir mezofilo ląstelėse, ir ryšulio apvalkalo ląstelėse, o CAM augaluose anglies fiksacija vyksta tik mezofilo ląstelėse. Taigi, tai dar vienas skirtumas tarp C4 ir CAM įrenginių.
Toliau pateikta infografika apie skirtumą tarp C4 ir CAM įrenginių.
Santrauka – C4 prieš CAM gamyklas
C4 ir CAM augalų yra sausringoje aplinkoje. Todėl jie naudoja specialius anglies fiksavimo būdus anglies fiksavimui ir vandens kiekiui augalo kūne išsaugoti. CAM augalai yra augalų rūšis, kuri naudoja CAM fotosintezę. C4 augalai – tai augalų tipas, gaminantis 4 anglies junginius; oksaloacetatas kaip pirmasis stabilus anglies fiksavimo proceso produktas. Pagrindinis skirtumas tarp C4 ir CAM augalų yra tas, kad C4 augaluose anglis fiksuojama ir mezofiluose (pagal PEP), ir ryšulio apvalkalo ląstelėse (pagal rubisco), o CAM augaluose anglies fiksacija vyksta tik mezofilo ląstelėse.
