C4 და CAM მცენარეებს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ C4 მცენარეებში ნახშირბადის ფიქსაცია ხდება როგორც მეზოფილის, ასევე შეკვრის გარსის უჯრედებში, ხოლო CAM მცენარეებში ნახშირბადის ფიქსაცია ხდება მხოლოდ მეზოფილის უჯრედებში.
მცენარეთა უმეტესობა მიჰყვება კალვინის ციკლს, რომელიც არის C3 ფოტოსინთეზის გზა. ეს მცენარეები იზრდება რეგიონებში, სადაც საკმარისი წყალია. გარდა ამისა, მცენარეთა 90%-ზე მეტი ახორციელებს ნახშირწყლების სინთეზის C3 გზას. თუმცა, არსებობს მცენარეთა ორი სხვა კატეგორიაც. ეს არის C4 მცენარეები და CAM მცენარეები. მაგრამ C4 მცენარეები და CAM მცენარეები იმყოფებიან მშრალ რეგიონებში, სადაც წყალი შეზღუდულია.ისინი იყენებენ ნახშირბადის ფიქსაციის სპეციალურ გზებს ნახშირბადის დასაფიქსირებლად და ასევე წყლის შემცველობის შესანარჩუნებლად მცენარეთა სხეულებში.
რა არის C4 მცენარეები?
C4 მცენარეები არის მცენარეების ტიპი, რომლებიც წარმოქმნიან 4-ნახშირბადოვან ნაერთს; ოქსალოაცეტატი, როგორც ნახშირბადის ფიქსაციის პროცესის პირველი სტაბილური პროდუქტი. C4 მცენარეები მეზოფიტურია. ამიტომ, C4 მცენარეები იყენებენ C4 ფოტოსინთეზის გზას. ეს არის ალტერნატიული გზა დღის განმავლობაში სტომატის გახსნის შესამცირებლად და რუბისკოს ეფექტურობის გაზრდისთვის, რომელიც არის ფერმენტი, რომელიც თავდაპირველად მონაწილეობს ნახშირბადის ფიქსაციის დროს. შესაბამისად, ის ხდება როგორც მეზოფილის უჯრედებში, ასევე შეკვრის გარსის უჯრედებში. ეს სპეციალიზებული სტრუქტურა, სადაც ხდება C4 ფოტოსინთეზი, არის კრანსის ანატომია.
სურათი 01: C4 მცენარეები
ასევე, C4 ფოტოსინთეზის დროს, C4 მცენარეები იყენებენ ფოსფოენოლპირუვატს (PEP) (მეზოფილის უჯრედებში არსებული ალტერნატიული ფერმენტი) ნახშირბადის ფიქსაციის საწყის ეტაპზე. PEP-ს უფრო მაღალი მიდრეკილება აქვს ნახშირორჟანგთან, ვიდრე რუბისკო. ამრიგად, ნახშირორჟანგი PEP-ით ფიქსირდება ოქსალოაცეტატში (C4), შემდეგ მალატში (C4) და ტრანსპორტირდება შეკვრის გარსის უჯრედებში. აქ მალატი დეკარბოქსილირდება პირუვატად და ნახშირორჟანგად. ეს ნახშირორჟანგი შემდეგ ფიქსირდება რუბისკოს მიერ, რომელიც იმყოფება შეკვრის გარსის უჯრედებში. C4 გზაზე ნახშირორჟანგი ფიქსირდება ფოთლის ორ უბანზე.
რა არის CAM მცენარეები?
CAM მცენარეები არის მცენარეების ტიპი, რომელიც იყენებს CAM ფოტოსინთეზს. CAM არის კრასულას მჟავას მეტაბოლიზმი. ეს არის ნახშირბადის ფიქსაციის სპეციალური გზა, რომელიც გვხვდება მცენარეებში, რომლებიც იზრდება არიდულ პირობებში. ასევე, ეს მექანიზმი პირველად აღმოაჩინეს Crassulaceae მცენარეთა ოჯახში. გარდა ამისა, ეს მექანიზმი ხდება დღის განმავლობაში, როდესაც ფოთლებში არსებული სტომატები დახურულია.
სურათი 02: CAM მცენარეები
ამიტომ, CAM ფოტოსინთეზი ხელს უშლის მცენარის მიერ წყლის დაკარგვას აორთქლებისა და ტრანსპირაციის გამო. მაგრამ ღამის განმავლობაში, სტომატები იხსნება და აგროვებს ნახშირორჟანგს. შემდეგ ეს აბსორბირებული ნახშირორჟანგი ინახავს მალატს; ოთხი ნახშირბადის ნაერთი ვაკუოლებში. მალატი მიიღება ოქსალოაცეტატიდან, რომელიც არის პირველი სტაბილური ნაერთი, რომელსაც აწარმოებენ CAM მცენარეები ღამით. შემდეგ ის ტრანსპორტირდება ქლოროპლასტებში და დღის განმავლობაში გადაიქცევა ნახშირორჟანგად, რათა ხელი შეუწყოს ფოტოსინთეზს. აქ პირველი სტაბილური პროდუქტი სინთეზირებულია 3-ფოსფოგლიცერინის მჟავა. მთელი პროცესი მიმდინარეობს მხოლოდ მეზოფილის უჯრედებში.
რა მსგავსებაა C4 და CAM მცენარეებს შორის?
- C4 მცენარეები და CAM მცენარეები იმყოფებიან გარემოში, სადაც წყლის დაბალი ხელმისაწვდომობაა.
- ასევე, მეზოფილის უჯრედები ჩართულია როგორც C4, ასევე CAM ნახშირბადის ფიქსაციის გზებში.
რა განსხვავებაა C4 და CAM მცენარეებს შორის?
C4 და CAM მცენარეები ორი ტიპის მცენარეა, რომლებიც ახორციელებენ ორ განსხვავებულ ფოტოსინთეზურ გზას, რომლებიც განსხვავდება C3 ფოტოსინთეზისგან. C4 მცენარეები ახორციელებენ C4 ფოტოსინთეზს, ხოლო CAM მცენარეები ახორციელებენ CAM ფოტოსინთეზს. აქედან გამომდინარე, ეს არის მთავარი განსხვავება C4 და CAM მცენარეებს შორის. C4 მცენარეები ძირითადად მეზოფიტურია, ხოლო CAM მცენარეები ქსეროფიტურია. ამიტომ, ეს არის კიდევ ერთი განსხვავება C4 და CAM მცენარეებს შორის.
გარდა ამისა, C4 მცენარეების პირველი ნახშირბადის პროდუქტი არის ოქსალოაცეტატი, ხოლო CAM მცენარეების პირველი ნახშირბადის პროდუქტები არის ოქსალოაცეტატები ღამით და PGA დღის განმავლობაში. მაშასადამე, ეს შეგვიძლია განვიხილოთ, როგორც განსხვავება C4 და CAM მცენარეებს შორის. CAM მცენარეებს შეუძლიათ შეინახონ CO2 ღამით, განსხვავებით C4 მცენარეებისგან. გარდა ამისა, CAM მცენარეებს შეუძლიათ წყლის შენახვაც, C4 მცენარეებისგან განსხვავებით.
გარდა ამისა, C4 მცენარეები აჩვენებენ კრანცის ანატომიას, ხოლო CAM მცენარეები არ აჩვენებენ კრანსის ანატომიას. ასევე, C4 მცენარეებში ნახშირბადის ფიქსაცია ხდება როგორც მეზოფილის უჯრედებში, ასევე შეკვრის გარსის უჯრედებში, ხოლო CAM მცენარეებში ნახშირბადის ფიქსაცია ხდება მხოლოდ მეზოფილის უჯრედებში.ასე რომ, ეს არის კიდევ ერთი განსხვავება C4 და CAM მცენარეებს შორის.
ქვემოთ არის ინფოგრაფიკა C4 და CAM მცენარეებს შორის განსხვავების შესახებ.
რეზიუმე – C4 წინააღმდეგ CAM მცენარეები
C4 და CAM მცენარეები გვხვდება მშრალ გარემოში. ამიტომ, ისინი იყენებენ ნახშირბადის ფიქსაციის სპეციალურ გზებს ნახშირბადის დასაფიქსირებლად და ასევე მცენარის სხეულში წყლის შემცველობის შესანარჩუნებლად. CAM მცენარეები არის მცენარეების ტიპი, რომელიც იყენებს CAM ფოტოსინთეზს. C4 მცენარეები არის მცენარეების ტიპი, რომლებიც წარმოქმნიან 4-ნახშირბადოვან ნაერთს; ოქსალოაცეტატი, როგორც ნახშირბადის ფიქსაციის პროცესის პირველი სტაბილური პროდუქტი. C4 და CAM მცენარეებს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ C4 მცენარეებში ნახშირბადის ფიქსაცია ხდება როგორც მეზოფილებში (PEP), ასევე შეკვრის გარსების უჯრედებში (რუბისკოს მიერ), ხოლო CAM მცენარეებში ნახშირბადის ფიქსაცია ხდება მხოლოდ მეზოფილის უჯრედებში.
