Den viktigaste skillnaden mellan C4- och CAM-växter är att i C4-växter sker kolfixering i både mesofyll- och buntmantelceller, medan kolfixering i CAM-växter endast sker i mesofyllceller.
De flesta av växterna följer Calvin-cykeln, som är C3-fotosyntesvägen. Dessa växter växer i regioner där det finns tillräckligt med vatten. Dessutom utför mer än 90% av växterna C3-vägen för kolhydratsyntes. Det finns dock två andra växtkategorier också. De är C4-växter och CAM-växter. Men C4-växter och CAM-växter finns i torra områden med en begränsad mängd vatten. De använder speciella kolfixeringsvägar för att fixera kol och även för att bevara vattenh alten i sina växtkroppar.
Vad är C4-växter?
C4-växter är den typ av växter som producerar en förening med 4 kol; oxaloacetat som den första stabila produkten av kolfixeringsprocessen. C4-växter är mesofytiska. Därför använder C4-växter C4-fotosyntesväg. Det är en alternativ väg för att minimera öppningen av stomata under dagtid och för att öka effektiviteten av Rubisco, som är det enzym som initi alt är involverat under kolfixering. Följaktligen äger den rum i både mesofyllceller och buntmantelceller. Denna specialiserade struktur där C4-fotosyntes äger rum är Kranz-anatomin.
Figur 01: C4 Plants
På samma sätt, under C4-fotosyntes, använder C4-växterna fosfoenolpyruvat (PEP) (ett alternativt enzym som finns i mesofyllcellerna) under det första steget av kolfixering. PEP har en högre affinitet för koldioxid än rubisco. Följaktligen fixeras koldioxid av PEP till oxaloacetat (C4) och sedan till malat (C4) och transporteras till buntande mantelceller. Här dekarboxyleras malat till pyruvat och koldioxid. Denna koldioxid fixeras sedan av Rubisco, som finns i buntmantelceller. I C4-banan fixerar koldioxid vid två delar av bladet.
Vad är CAM Plants?
CAM-växter är en typ av växter som använder CAM-fotosyntes. CAM är Crassulacean syra metabolism. Det är en speciell kolfixeringsväg som finns i växter som växer under torra förhållanden. Denna mekanism hittades också först i växtfamiljen Crassulaceae. Dessutom uppstår denna mekanism under dagtid där stomata som finns i bladen hålls stängda.
Figur 02: CAM Plants
Därför förhindrar CAM-fotosyntes växtens vattenförlust på grund av avdunstning och transpiration. Men under natten öppnar sig stomata och samlar upp koldioxid. Då lagras denna absorberade koldioxid som malat; en fyrkolsförening i vakuolerna. Malat kommer från oxaloacetat som är den första stabila föreningen som produceras av CAM-växter under natten. Det transporteras sedan till kloroplasterna och omvandlas tillbaka till koldioxid under dagtid för att underlätta fotosyntesen. Här är den första stabila produkten som syntetiseras 3-fosfoglycerinsyra. Hela processen sker endast i mesofyllceller.
Vilka är likheterna mellan C4- och CAM-anläggningar?
- C4-växter och CAM-växter finns i miljöer som har låg vattentillgång.
- Mesofyllceller är också involverade i både C4- och CAM-kolfixeringsvägar.
Vad är skillnaden mellan C4- och CAM-anläggningar?
C4- och CAM-växter är två typer av växter som utför två olika fotosyntesvägar som skiljer sig från C3-fotosyntesen. C4-växter utför C4-fotosyntes medan CAM-växter utför CAM-fotosyntes. Därför är detta nyckelskillnaden mellan C4- och CAM-anläggningar. C4-växter är huvudsakligen mesofytiska medan CAM-växter är xerofytiska. Därför är det ytterligare en skillnad mellan C4- och CAM-anläggningar.
Dessutom är den första kolprodukten från C4-växterna oxaloacetat medan de första kolprodukterna från CAM-växter är oxaloacetater på natten och PGA på dagtid. Därför kan vi betrakta detta också som en skillnad mellan C4- och CAM-anläggningar. CAM-växter kan lagra CO2 på natten, till skillnad från C4-växter. Dessutom kan CAM-växter också lagra vatten, till skillnad från C4-växter.
Dessutom visar C4-växter Kranz-anatomi medan CAM-växter inte visar Kranz-anatomi. Också i C4-växter sker kolfixering i både mesofyllceller och buntmantelceller medan i CAM-växter sker kolfixering endast i mesofyllceller. Så det här är ytterligare en skillnad mellan C4- och CAM-anläggningar.
Nedan är en infografik om skillnaden mellan C4- och CAM-anläggningar.
Sammanfattning – C4 vs. CAM Plants
C4- och CAM-växter finns i torra miljöer. Därför använder de speciella kolfixeringsvägar för att fixera kol och även för att bevara vatteninnehållet i växtkroppen. CAM-växter är en typ av växter som använder CAM-fotosyntes. C4-växter är den typ av växter som producerar en 4-kolförening; oxaloacetat som den första stabila produkten av kolfixeringsprocessen. Den viktigaste skillnaden mellan C4- och CAM-växter är att i C4-växter sker kolfixering i både mesofyll (genom PEP) och buntmantelceller (av rubisco) medan i CAM-växter kolfixering sker endast i mesofyllceller.
