Atšķirība starp C4 un CAM augiem

atslēga atšķirība starp C4 un CAM augiem ir tas C4 augos, oglekļa fiksācija notiek gan mezofila, gan saišķa apvalka šūnās savukārt CAM augos oglekļa fiksācija notiek tikai mezofila šūnās.

Lielākā daļa augu seko Kalvina ciklam, kas ir C3 fotosintēzes ceļš. Šie augi aug reģionos, kur ir pietiekama ūdens pieejamība. Turklāt vairāk nekā 90% augu veic C3 ogļhidrātu sintēzes ceļu. Tomēr pastāv arī divas citas augu kategorijas. Tie ir C4 augi un CAM augi. Bet C4 augi un CAM augi ir sastopami sausos reģionos ar ierobežotu ūdens daudzumu. Viņi izmanto īpašus oglekļa fiksācijas ceļus, lai fiksētu oglekli, kā arī saglabātu ūdens saturu savos augu ķermeņos.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir C4 augi?
3. Kas ir CAM augi?
4. Līdzības starp C4 un CAM augiem
5. Salīdzinājums blakus - C4 un CAM augi tabulas formā
6. Kopsavilkums

Kas ir C4 augi??

C4 augi ir augi, kas ražo 4 oglekļa savienojumu; oksalacetāts kā pirmais stabils oglekļa fiksācijas procesa produkts. C4 augi ir mezofītiski. Tāpēc C4 augi izmanto C4 fotosintēzes ceļu. Tas ir alternatīvs veids, kā samazināt stomātu atvēršanu dienas laikā un palielināt Rubisco, kas ir ferments, kas sākotnēji iesaistīts oglekļa fiksācijas procesā, efektivitāti. Attiecīgi tas notiek gan mezofila šūnās, gan saišķa apvalka šūnās. Šī specializētā struktūra, kurā notiek C4 fotosintēze, ir Kranza anatomija.

01. attēls: C4 augi

Tāpat C4 fotosintēzes laikā C4 augi oglekļa fiksācijas sākotnējā posmā izmanto fosfoenolpiruvātu (PEP) (alternatīvu enzīmu, kas atrodas mezofila šūnās). PEP ir augstāka afinitāte pret oglekļa dioksīdu nekā rubisco. Tādējādi ar PEP oglekļa dioksīds tiek fiksēts oksaloacetātā (C4), pēc tam malāts (C4) un transportēts uz saišķa apvalka šūnām. Šeit malāts tiek dekarboksilēts piruvātā un oglekļa dioksīdā. Pēc tam šo oglekļa dioksīdu fiksē Rubisco, kas atrodas saišķa apvalka šūnās. C4 ceļā oglekļa dioksīds fiksējas divos lapas reģionos.

Kas ir CAM augi??

CAM augi ir augu veids, kas izmanto CAM fotosintēzi. CAM ir Crassulacean skābes metabolisms. Tas ir īpašs oglekļa piesaistes ceļš, kas atrodas augos, kuri aug neauglīgos apstākļos. Arī šis mehānisms pirmo reizi tika atrasts augu dzimtā Crassulaceae. Turklāt šis mehānisms rodas dienas laikā, kad lapās esošās stomas tiek turētas aizvērtas.

02 attēls: CAM augi

Tāpēc CAM fotosintēze novērš ūdens zudumus augā iztvaikošanas un transpirācijas dēļ. Bet nakts laikā stomata atver un savāc oglekļa dioksīdu. Tad šis absorbētais oglekļa dioksīds uzkrājas kā malāts; četru oglekļa savienojumu vakuumos. Malātu iegūst no oksaloacetāta, kas ir pirmais stabils savienojums, ko nakts laikā ražo CAM augi. Pēc tam to transportē uz hloroplastiem un dienas laikā pārvērš atpakaļ oglekļa dioksīdā, lai atvieglotu fotosintēzi. Šeit pirmais sintezētais stabils produkts ir 3-fosfoglicerīnskābe. Viss process notiek tikai mezofila šūnās.

Kādas ir līdzības starp C4 un CAM augiem?

• C4 un CAM augi ir sastopami vidēs, kurās ir zems ūdens pieejamības līmenis.
• Arī mezofila šūnas ir iesaistītas gan C4, gan CAM oglekļa fiksācijas ceļos.

Kāda ir atšķirība starp C4 un CAM augiem?

C4 un CAM augi ir divu veidu augi, kas veic divus dažādus fotosintēzes ceļus, kas atšķiras no C3 fotosintēzes. C4 augi veic C4 fotosintēzi, bet CAM augi veic CAM fotosintēzi. Tādējādi šī ir galvenā atšķirība starp C4 un CAM augiem. C4 augi galvenokārt ir mezofītiski, savukārt CAM augi ir kserofīti. Tāpēc tā ir vēl viena atšķirība starp C4 un CAM augiem.

Turklāt pirmais C4 augu oglekļa produkts ir oksaloacetāts, savukārt pirmie CAM augu oglekļa produkti ir oksaloacetāti naktī un PGA dienā. Tāpēc mēs to varam uzskatīt arī par atšķirību starp C4 un CAM augiem. CAM augi var uzglabāt CO₂ naktī, atšķirībā no C4 augiem. Turklāt CAM augi, atšķirībā no C4 augiem, var arī uzglabāt ūdeni.

Turklāt C4 augi parāda Kranz anatomiju, bet CAM augi neuzrāda Kranz anatomiju. Arī C4 augos oglekļa fiksācija notiek gan mezofila šūnās, gan saišķa apvalka šūnās, savukārt CAM augos oglekļa fiksācija notiek tikai mezofila šūnās. Tātad, šī ir vēl viena atšķirība starp C4 un CAM augiem.

Zemāk ir infografika par atšķirību starp C4 un CAM augiem.

Kopsavilkums - C4 un CAM augi

C4 un CAM augi atrodas sausā vidē. Tāpēc viņi izmanto īpašus oglekļa fiksācijas ceļus, lai fiksētu oglekli un arī saglabātu ūdens saturu augu ķermenī. CAM augi ir augu veids, kas izmanto CAM fotosintēzi. C4 augi ir augi, kas ražo 4 oglekļa savienojumu; oksalacetāts kā pirmais stabils oglekļa fiksācijas procesa produkts. Galvenā atšķirība starp C4 un CAM augiem ir tā, ka C4 augos oglekļa fiksācija notiek abos mezofilos (ar PEP) un saišķa apvalka šūnās (ar rubisco), savukārt CAM augos oglekļa fiksācija notiek tikai mezofila šūnās..

Atsauce:

1. “C3, C4 un CAM augi.” Hanas akadēmija, Hanas akadēmija. Pieejams šeit 
2. “C4 augi: definīcija, veidi un piemēri”. Study.com, Study.com. Pieejams šeit  

Attēla pieklājība:

1. “Agaves, CAM auga šķērsgriezums” Autors: Ninghui Shi - Savs darbs, (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia
2. “Kukurūzas, C4 auga šķērsgriezums” Autors: Ninghui Shi - Savs darbs, (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia