Le piante hanno il loro meccanismo per sopravvivere in condizioni ambientali critiche. Sebbene alcune piante siano relativamente più adattabili e quindi sopravvivano più a lungo.
C4 e CAM sono due di questi impianti classificati come impianti C3. Queste piante sono più adattabili al calore e quindi possono sopravvivere in un ambiente più caldo dove l'acqua è difficilmente o prontamente disponibile.
Il loro modo di ridurre al minimo la perdita d'acqua fa la differenza tra queste due piante.
Punti chiave
- Le piante C4 utilizzano il percorso fotosintetico C4, che è più efficiente in condizioni calde e soleggiate.
- Le piante CAM seguono il percorso del metabolismo acido crassulaceo (CAM), che consente loro di conservare l'acqua in ambienti aridi.
- Le piante C4 separano spazialmente la fissazione della CO2 e il ciclo di Calvin, mentre le piante CAM le separano temporalmente.
Impianti C4 vs CAM
La differenza tra le piante C4 e CAM è che le piante C4 producono 4 composti di carbonio e sono mesofitiche. Queste sono piante estive come la canna da zucchero che possono sostenere un ambiente più caldo e anche ridurre in una certa misura l'approvvigionamento idrico. Al contrario, le piante CAM si riferiscono alle piante del metabolismo acido crassulaceo. Queste piante hanno un approccio più efficace alla conservazione dell'acqua e utilizzano la fotosintesi CAM.
La pianta C4 è un tipo di pianta che utilizza la fissazione del carbonio C4 in base alla quale l'anidride carbonica (CO2) è inizialmente legata al fosfoenolpiruvato nella cellula mesofilla, che di conseguenza si traduce nella produzione o formazione di quattro composti di carbonio.
Prima di entrare nel ciclo di Calvin della fotosintesi, la pianta C4 viene prima fissata in un composto a quattro atomi di carbonio.
CAM si riferisce al metabolismo degli acidi crassulaceani. Piante come ananas e cactus utilizzano il percorso o meccanismo CAM per ridurre la fotorespirazione.
Durante la notte l'ambiente è relativamente più fresco; quindi queste piante raccolgono anidride carbonica (CO2) e immagazzinano l'anidride carbonica concentrata come malato.
Durante il giorno viene rilasciato e consumato per la fotosintesi.
Tavola di comparazione
| Parametri di confronto | C4 piante | CAM piante |
|---|---|---|
| Definizione | È un tipo di pianta che utilizza la fotosintesi C4 e produce ossalacetato come primo prodotto stabile durante il processo di fissazione dell'anidride carbonica | È un tipo di pianta che utilizza la fotosintesi CAM |
| Tipo di pianta | Le piante C4 sono mesofite | Le piante CAM sono Xerofite |
| Primo prodotto stabile | L'ossalacetato è il primo prodotto stabile delle piante C4 | Nelle piante CAM, l'ossalacetato si forma durante la notte mentre il 3 PGA (acido fosfoglicerico) si forma durante il giorno |
| Cellula coinvolta | Cellule della guaina del fascio e cellule del mesofillo | Cellule del mesofillo |
| Anatomia di Kranz | Presente | Assente |
Cosa sono le piante C4?
Per evitare la fotorespirazione, alcune piante utilizzano il meccanismo della fotosintesi C4. Questi tipi di piante sono chiamate piante C4.
La fotorespirazione, d'altra parte, è solo una reazione dispendiosa in cui le piante prendono ossigeno e rilasciano anidride carbonica.
Le piante C4 producono ossalacetato come primo prodotto stabile durante il processo di fissazione del carbonio. Queste piante sono mesofitiche e utilizzano il meccanismo o il percorso della fotosintesi C4.
Le piante C4 includono piante come la canna da zucchero e il mais.
La fotosintesi C4 è il percorso alternativo che riduce l'apertura degli stomi durante il giorno e aumenta anche l'efficienza di un enzima chiamato Rubisco, che è coinvolto nella fissazione del carbonio.
Questo processo avviene nelle cellule della guaina del fascio e nelle cellule del mesofillo. L'anatomia di Kranz è la struttura specializzata in cui si verifica la fotosintesi C4.
Durante la procedura di fotosintesi C4, le piante utilizzano PEP (fosfoenolpiruvato), un enzima alternativo nelle cellule del mesofillo.
Questo enzima viene utilizzato nella fase iniziale o iniziale della procedura di fissazione del carbonio.
L'anidride carbonica (CO2) viene fissata dal PEP in C4, quindi malato e infine trasmessa o trasportata alle cellule della guaina.
Nella via della fotosintesi C4, il contenuto di anidride carbonica è fissato in due regioni fogliari.
Cosa sono le piante CAM?
Le piante del metabolismo acido crassulaceo (CAM) si adattano all'ambiente secco e includono aloe vera e cactus.
Queste piante utilizzano la fotosintesi CAM per prevenire la perdita d'acqua dovuta a traspirazione ed evaporazione. L'anidride carbonica viene raccolta durante la notte e gli stomi si aprono.
Successivamente, l'anidride carbonica assorbita viene successivamente immagazzinata come malato, un composto a quattro atomi di carbonio nei vacuoli.
L'ossalacetato è il primo prodotto stabile prodotto durante la fotosintesi CAM notturna e 3 PGA (acido fosfoglicerico) viene prodotto durante il giorno quando l'ossalacetato o malato viene trasportato al cloroplasto e riconvertito in anidride carbonica per supportare o facilitare la fotosintesi.
Principali differenze tra impianti C4 e CAM
- Le piante C4 e CAM variavano l'una dall'altra in vari aspetti. La pianta C4 è un tipo di pianta che utilizza la fotosintesi C4 e produce ossalacetato come primo prodotto stabile durante il processo di fissazione dell'anidride carbonica. Le piante CAM, invece, utilizzano la fotosintesi CAM.
- C4 e CAM sono diversi tipi di piante. Le piante C4 sono mesofitiche e nella produzione di glucosio in queste piante sono richiesti o necessari 12 NADPH e 18 ATP. Le piante CAM sono xerofitiche e richiedono 12 NADPH e 39 ATP nella produzione di glucosio.
- Durante la fotosintesi, si forma o si produce un prodotto stabile. Le piante C4 hanno prodotto l'ossalacetato come primo prodotto stabile. Al contrario, gli impianti CAM hanno prodotto due prodotti stabili. Di notte si forma l'ossalacetato, mentre durante il giorno si forma 3 PGA (acido fosfoglicerico).
- Durante la procedura di fissazione dell'anidride carbonica, sono coinvolte la fotosintesi e altre cellule che aiutano a procedere ulteriormente nel processo. Le cellule coinvolte nelle piante C4 sono le cellule della guaina del fascio e le cellule del mesofillo. D'altra parte, le cellule coinvolte nella pianta CAM sono solo cellule del mesofillo.
- Le piante C4 e CAM subiscono la fotosintesi in modo simile ad altre piante. Ma l'Anatomia di Kranz fa la differenza tra questi due. Kranz Anatomy è una struttura specializzata in cui avviene la procedura di fotosintesi. Nelle piante C4 è presente l'Anatomia di Kranz. Ma negli impianti CAM, Kranz Anatomy è assente.
- https://www.thepharmajournal.com/archives/2017/vol6issue9/PartB/6-8-66-259.pdf
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0031942204001931
Ultimo aggiornamento: 11 giugno 2023
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Piyush Yadav ha trascorso gli ultimi 25 anni lavorando come fisico nella comunità locale. È un fisico appassionato di rendere la scienza più accessibile ai nostri lettori. Ha conseguito una laurea in scienze naturali e un diploma post-laurea in scienze ambientali. Puoi leggere di più su di lui sul suo pagina bio.
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