Klíčový rozdíl mezi rostlinami C4 a CAM je v tom, že u rostlin C4 dochází k fixaci uhlíku jak v buňkách mezofylu, tak v buňkách pochev svazků, zatímco u rostlin CAM probíhá fixace uhlíku pouze v buňkách mezofylu.
Většina rostlin sleduje Calvinův cyklus, což je cesta fotosyntézy C3. Tyto rostliny rostou v oblastech, kde je dostatečná dostupnost vody. Kromě toho více než 90 % rostlin provádí C3 cestu syntézy sacharidů. Existují však také dvě další kategorie rostlin. Jsou to rostliny C4 a rostliny CAM. Ale rostliny C4 a rostliny CAM jsou přítomny v suchých oblastech s omezeným množstvím vody. Využívají speciální cesty pro fixaci uhlíku k fixaci uhlíku a také k zachování obsahu vody v tělech rostlin.
Co jsou rostliny C4?
C4 rostliny jsou typem rostlin, které produkují 4-uhlíkovou sloučeninu; oxalacetát jako první stabilní produkt procesu fixace uhlíku. C4 rostliny jsou mezofytické. Proto rostliny C4 využívají cestu fotosyntézy C4. Je to alternativní cesta k minimalizaci otevírání průduchů během dne a ke zvýšení účinnosti Rubisco, což je enzym zpočátku zapojený do fixace uhlíku. V souladu s tím probíhá jak v buňkách mezofylu, tak v buňkách svazkových pochev. Tato specializovaná struktura, kde probíhá fotosyntéza C4, je Kranzova anatomie.
Obrázek 01: Rostliny C4
Podobně během fotosyntézy C4 rostliny C4 využívají fosfoenolpyruvát (PEP) (alternativní enzym přítomný v buňkách mezofylu) během počátečního kroku fixace uhlíku. PEP má vyšší afinitu k oxidu uhličitému než rubisco. Oxid uhličitý je tedy fixován PEP na oxaloacetát (C4), poté na malát (C4) a transportován do buněk svazku pochev. Malát se zde dekarboxyluje na pyruvát a oxid uhličitý. Tento oxid uhličitý je pak fixován Rubisco, přítomným ve svazkových buňkách. V dráze C4 se oxid uhličitý fixuje ve dvou oblastech listu.
Co jsou rostliny CAM?
CAM rostliny jsou typem rostlin, které využívají CAM fotosyntézu. CAM je metabolismus kyseliny Crassulacean. Je to speciální dráha fixace uhlíku přítomná v rostlinách, které rostou v suchých podmínkách. Tento mechanismus byl také poprvé nalezen u rostlin čeledi Crassulaceae. Navíc k tomuto mechanismu dochází během dne, kdy jsou průduchy přítomné v listech uzavřeny.
Obrázek 02: CAM Plants
Proto CAM fotosyntéza zabraňuje ztrátě vody rostlinou v důsledku vypařování a transpirace. Ale během noci se průduchy otevírají a sbírají oxid uhličitý. Poté se tento absorbovaný oxid uhličitý ukládá jako malát; čtyřuhlíková sloučenina ve vakuolách. Malát je odvozen od oxaloacetátu, což je první stabilní sloučenina produkovaná CAM rostlinami během noci. Poté je transportován do chloroplastů a během dne přeměněn zpět na oxid uhličitý, aby se usnadnila fotosyntéza. Zde je prvním stabilním produktem syntetizovaným kyselina 3-fosfoglycerová. Celý proces probíhá pouze v mezofylových buňkách.
Jaké jsou podobnosti mezi rostlinami C4 a CAM?
- Závody C4 a CAM závody jsou přítomny v prostředích s nízkou dostupností vody.
- Mezofilní buňky se také účastní fixačních drah uhlíku C4 i CAM.
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. Toto je klíčový rozdíl mezi rostlinami C4 a CAM. Rostliny C4 jsou převážně mezofytické, zatímco rostliny CAM jsou xerofytické. Proto je to další rozdíl mezi závody C4 a CAM.
Dále je prvním uhlíkovým produktem rostlin C4 oxaloacetát, zatímco prvními uhlíkovými produkty závodů CAM jsou oxaloacetáty v noci a PGA ve dne. Proto to můžeme považovat také za rozdíl mezi C4 a CAM rostlinami. CAM rostliny mohou ukládat CO2 v noci, na rozdíl od rostlin C4. Kromě toho mohou CAM rostliny také uchovávat vodu, na rozdíl od rostlin C4.
Kromě toho rostliny C4 vykazují Kranzovu anatomii, zatímco rostliny CAM Kranzovu anatomii nevykazují. Také v rostlinách C4 dochází k fixaci uhlíku jak v buňkách mezofylu, tak v buňkách svazkových pochev, zatímco u rostlin CAM dochází k fixaci uhlíku pouze v buňkách mezofylu. Toto je další rozdíl mezi závody C4 a CAM.
Níže je infografika o rozdílu mezi závody C4 a CAM.
Shrnutí – C4 vs. CAM závody
Rostliny C4 a CAM se vyskytují v suchých prostředích. K fixaci uhlíku a také k uchování obsahu vody v rostlinném těle proto využívají speciální uhlíkové fixační dráhy. CAM rostliny jsou typem rostlin, které využívají CAM fotosyntézu. C4 rostliny jsou typem rostlin, které produkují 4-uhlíkovou sloučeninu; oxalacetát jako první stabilní produkt procesu fixace uhlíku. Klíčový rozdíl mezi rostlinami C4 a CAM je v tom, že u rostlin C4 probíhá fixace uhlíku jak v mezofylech (pomocí PEP), tak v buňkách svazku pochev (rubisco), zatímco u rostlin CAM k fixaci uhlíku dochází pouze v buňkách mezofylu.
