Forskellen mellem C4- og CAM-planter

Det nøgle forskel mellem C4- og CAM-planter er det i C4-planter, kulstoffiksering finder sted i både mesophyll og bundt kappe celler mens i CAM-planter finder kulstoffiksering kun sted i mesophyllceller.

De fleste af planterne følger Calvin-cyklus, som er C3-fotosyntesestien. Disse planter vokser i regioner, hvor der er tilstrækkelig vandtilgængelighed. Endvidere udfører over 90% af planterne C3-vejen for kulhydratsyntese. Der er dog også to andre plantekategorier. Det er C4-planter og CAM-planter. Men C4-planter og CAM-planter er til stede i tørre regioner med en begrænset mængde vand. De bruger specielle kulstoffikseringsveje til at fikse kulstof og også for at bevare vandindholdet i deres plantelegemer.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er C4-planter
3. Hvad er CAM-planter
4. Ligheder mellem C4- og CAM-planter
5. Sammenligning side ved side - C4 vs CAM-planter i tabelform
6. Resume

Hvad er C4-planter?

C4-planter er den type planter, der producerer en 4-kulstofforbindelse; oxaloacetat som det første stabile produkt af carbonfikseringsprocessen. C4-planter er mesofytiske. Derfor anvender C4-planter C4-fotosyntesevej. Det er en alternativ vej til at minimere åbningen af ​​stomata i løbet af dagen og for at øge effektiviteten af ​​Rubisco, som er det enzym, der oprindeligt var involveret under kulstoffiksering. Følgelig finder den sted i både mesophyllceller og bundtkappe-celler. Denne specialiserede struktur, hvor C4-fotosyntesen finder sted, er Kranz-anatomi.

Figur 01: C4-planter

Ligeledes under C4-fotosyntesen bruger C4-planterne phosphoenolpyruvat (PEP) (et alternativt enzym, der er til stede i mesophyllcellerne) under det indledende trin med carbonfiksering. PEP har en højere affinitet for kuldioxid end rubisco. Derfor fastgøres kuldioxid med PEP i oxaloacetat (C4) derefter til malat (C4) og transporteres til bundt-kappe-celler. Her bliver malat dekarboxyleret til pyruvat og kuldioxid. Dette kuldioxid fikseres derefter af Rubisco, der er til stede i bundtkappe-celler. I C4-vejen fikseres kuldioxid ved to områder af bladet.

Hvad er CAM-planter?

CAM-planter er en type planter, der bruger CAM-fotosyntesen. CAM er crassulacean syre metabolisme. Det er en speciel carbonfikseringsvej, der findes i planter, der vokser under tørre forhold. Denne mekanisme blev også først fundet i plantefamilien Crassulaceae. Desuden forekommer denne mekanisme i løbet af dagen, hvor stomaten, der findes i blade, holdes lukket.

Figur 02: CAM-planter

Derfor forhindrer CAM-fotosyntesen vandtab ved planten på grund af fordampning og transpiration. Men i løbet af natten åbner stomata og indsamler kuldioxid. Derefter opbevares dette absorberede kuldioxid som malat; en forbindelse med fire carbonatomer i vakuolerne. Malat stammer fra oxaloacetat, som er den første stabile forbindelse produceret af CAM-planter i løbet af natten. Det transporteres derefter til chloroplasterne og omdannes tilbage til carbondioxid i løbet af dagen for at lette fotosyntesen. Her syntetiseres det første stabile produkt 3-phosphoglycerinsyre. Hele processen finder kun sted i mesophyllceller.

Hvad er ligheden mellem C4- og CAM-planter?

• C4-planter og CAM-planter er til stede i miljøer, der har lav vandtilgængelighed.
• Mesophyllceller er også involveret i både C4- og CAM-carbonfikseringsveje.

Hvad er forskellen mellem C4- og CAM-planter?

C4- og CAM-planter er to typer planter, der udfører to forskellige fotosyntetiske veje, der adskiller sig fra C3-fotosyntesen. C4-planter udfører C4-fotosyntesen, mens CAM-planter udfører CAM-fotosyntesen. Derfor er dette den vigtigste forskel mellem C4- og CAM-planter. C4-planter er hovedsageligt mesofytiske, mens CAM-planter er xerophytiske. Derfor er det en anden forskel mellem C4- og CAM-planter.

Endvidere er det første carbonprodukt af C4-planterne oxaloacetat, mens de første carbonprodukter fra CAM-planter er oxaloacetater om natten og PGA på dagtid. Derfor kan vi også betragte dette som en forskel mellem C4- og CAM-planter. CAM-planter kan lagre CO₂ om natten, i modsætning til C4-planter. Derudover kan CAM-planter også lagre vand i modsætning til C4-planter.

Desuden viser C4-planter Kranz-anatomi, mens CAM-planter ikke viser Kranz-anatomi. Også i C4-planter forekommer kulstoffiksering i både mesophyllceller og bundtkappe-celler, mens i CAM-planter forekommer kulstoffiksering kun i mesophyllceller. Så dette er endnu en forskel mellem C4- og CAM-planter.

Nedenunder er en infographic over forskellen mellem C4- og CAM-planter.

Resume - C4 vs. CAM-planter

C4- og CAM-planter er til stede i tørre miljøer. Derfor bruger de specielle kulstoffikseringsveje til at fikse kulstof og også for at bevare vandindholdet i plantekroppen. CAM-planter er en type planter, der bruger CAM-fotosyntesen. C4-planter er den type planter, der producerer en 4-kulstofforbindelse; oxaloacetat som det første stabile produkt af carbonfikseringsprocessen. Den vigtigste forskel mellem C4- og CAM-planter er, at i C4-planter foregår kulstoffiksering i begge mesophyller (af PEP), og bundtkappe-celler (af rubisco), mens i CAM-planter foregår kulstoffiksering kun i mesophyllceller.

Reference:

1. "C3-, C4- og CAM-planter." Khan Academy, Khan Academy. Tilgængelig her 
2. "C4-planter: definition, typer og eksempler." Study.com, Study.com. Tilgængelig her  

Billede høflighed:

1. ”Tværsnit af agave, et CAM-anlæg” Af Ninghui Shi - Eget arbejde, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. ”Tværsnit af majs, en C4-plante” Af Ninghui Shi - Eget arbejde, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia