Cây C4 vs cây CAM: Sự khác biệt và So sánh

Thực vật có cơ chế tồn tại trong điều kiện môi trường khắc nghiệt. Mặc dù một số thực vật tương đối thích nghi hơn và do đó tồn tại lâu hơn.

C4 và CAM là hai loại thực vật như vậy được phân loại là thực vật C3. Những cây này thích nghi hơn với nhiệt và do đó có thể tồn tại trong môi trường nóng hơn, nơi nước hầu như không có sẵn hoặc không có sẵn.

Cách giảm thiểu thất thoát nước của chúng tạo nên sự khác biệt giữa hai loại cây này.

Các nội dung chính

1. Thực vật C4 sử dụng con đường quang hợp C4 hiệu quả hơn trong điều kiện nắng nóng.
2. Thực vật CAM tuân theo con đường Chuyển hóa axit Crassulacean (CAM), cho phép chúng tiết kiệm nước trong môi trường khô hạn.
3. Thực vật C4 phân tách quá trình cố định CO2 và chu trình Calvin theo không gian, trong khi thực vật CAM phân tách chúng theo thời gian.

Cây C4 so với cây CAM

Sự khác biệt giữa thực vật C4 và CAM là thực vật C4 tạo ra 4 hợp chất carbon và là thực vật trung tính. Đây là những loại cây mùa hè như mía có thể duy trì môi trường nóng hơn và cũng làm giảm nguồn cung cấp nước ở một mức độ nào đó. Ngược lại, thực vật CAM đề cập đến thực vật chuyển hóa axit Crassulacean. Những cây này có cách tiếp cận hiệu quả hơn để tiết kiệm nước và tận dụng quá trình quang hợp CAM.

Thực vật C4 là một loại thực vật sử dụng quá trình cố định carbon C4, theo đó carbon dioxide (CO2) ban đầu được liên kết với phosphoenolpyruvate trong tế bào lá trung bì, do đó dẫn đến việc sản xuất hoặc hình thành bốn hợp chất carbon.

Trước khi bước vào chu trình quang hợp Calvin, cây C4 lần đầu tiên được cố định thành hợp chất bốn nguyên tử cacbon.

CAM có nghĩa là Chuyển hóa axit Crassulacean. Các loại cây như dứa và xương rồng sử dụng con đường hoặc cơ chế CAM để giảm hô hấp sáng.

Vào ban đêm, môi trường tương đối mát mẻ hơn; do đó những cây này thu thập carbon dioxide (CO2) và lưu trữ carbon dioxide đậm đặc dưới dạng malate.

Vào ban ngày, nó được giải phóng trở lại và tiêu thụ cho quá trình quang hợp.

Bảng so sánh

Các thông số so sánh	C4 Cây cối	CAM Cây cối
Định nghĩa	Đây là một loại thực vật sử dụng quá trình quang hợp C4 và tạo ra oxaloacetate là sản phẩm ổn định đầu tiên trong quá trình cố định carbon dioxide	Nó là một loại thực vật sử dụng quang hợp CAM
Loại thực vật	Thực vật C4 là thực vật trung sinh	Thực vật CAM là Xerophytic
Sản phẩm ổn định đầu tiên	Oxaloacetate là sản phẩm ổn định đầu tiên của thực vật C4	Ở thực vật CAM, Oxaloacetate được hình thành vào ban đêm trong khi 3 PGA (axit photphoglyceric) được hình thành vào ban ngày
Tế bào tham gia	Tế bào vỏ bó và tế bào thịt lá	Tế bào trung mô
Giải phẫu Kranz	Hiện tại	Vắng mặt

Thực vật C4 là gì?

Để tránh hô hấp sáng, một số thực vật sử dụng cơ chế quang hợp C4. Những loại thực vật này được gọi là thực vật C4.

Mặt khác, hô hấp sáng chỉ là một phản ứng lãng phí trong đó thực vật lấy oxy và giải phóng carbon dioxide.

Thực vật C4 tạo ra oxaloacetate là sản phẩm ổn định đầu tiên trong quá trình cố định cacbon. Những thực vật này là thực vật trung tính và sử dụng cơ chế hoặc con đường quang hợp C4.

Thực vật C4 bao gồm các loại cây như mía và ngô.

Quang hợp C4 là con đường thay thế làm giảm sự mở khí khổng vào ban ngày và cũng làm tăng hiệu quả của một loại enzym có tên là Rubisco, enzym này tham gia vào quá trình cố định cacbon.

Quá trình này diễn ra ở tế bào vỏ bó và tế bào thịt lá. Giải phẫu Kranz là cấu trúc chuyên biệt trong đó quá trình quang hợp C4 xảy ra.

Trong quá trình quang hợp C4, thực vật sử dụng PEP (phosphoenolpyruvate), một loại enzyme thay thế trong các tế bào lá mầm.

Enzim này được sử dụng trong bước đầu tiên hoặc ban đầu của quy trình cố định cacbon.

Carbon dioxide (CO2) được PEP cố định thành C4, sau đó thành malate, và cuối cùng được truyền hoặc vận chuyển đến các tế bào vỏ bọc.

Trong con đường quang hợp C4, hàm lượng carbon dioxide được cố định ở hai vùng lá.

Thực vật CAM là gì?

Thực vật chuyển hóa axit Crassulacean (CAM) thích nghi với môi trường khô hạn, bao gồm lô hội và xương rồng.

Những loài thực vật này sử dụng quang hợp CAM để ngăn ngừa mất nước do thoát hơi nước và bốc hơi. Carbon dioxide được thu thập vào ban đêm và khí khổng mở ra.

Sau đó, carbon dioxide được hấp thụ sau đó được lưu trữ dưới dạng malate, một hợp chất bốn carbon trong không bào.

Oxaloacetate là sản phẩm ổn định đầu tiên được tạo ra trong quá trình quang hợp CAM vào ban đêm và 3 PGA (axit phosphoglyceric) được tạo ra vào ban ngày khi Oxaloacetate hoặc malate được vận chuyển đến lục lạp và tái chuyển đổi thành carbon dioxide để hỗ trợ hoặc tạo điều kiện cho quá trình quang hợp.

Sự khác biệt chính giữa thực vật C4 và CAM

1. Thực vật C4 và CAM khác nhau ở nhiều khía cạnh khác nhau. Thực vật C4 là một loại thực vật sử dụng quá trình quang hợp C4 và tạo ra oxaloacetate là sản phẩm ổn định đầu tiên trong quá trình cố định carbon dioxide. Mặt khác, thực vật CAM sử dụng quá trình quang hợp CAM.
2. C4 và CAM là các loại thực vật khác nhau. Thực vật C4 là thực vật trung tính và trong quá trình sản xuất glucose ở những thực vật này, cần hoặc cần 12 NADPH và 18 ATP. Thực vật CAM là thực vật Xerophytic và cần 12 NADPH và 39 ATP để sản xuất glucose.
3. Trong quá trình quang hợp, một sản phẩm ổn định được hình thành hoặc sản xuất. Thực vật C4 sản xuất Oxaloacetate là sản phẩm ổn định đầu tiên. Ngược lại, các nhà máy CAM sản xuất hai sản phẩm ổn định. Oxaloacetate được hình thành vào ban đêm, trong khi 3 PGA (axit photphoglyceric) được hình thành vào ban ngày.
4. Trong quá trình cố định carbon dioxide, quá trình quang hợp và các tế bào khác có liên quan giúp tiếp tục quá trình này. Các tế bào có trong thực vật C4 là tế bào vỏ bó và tế bào thịt lá. Mặt khác, các tế bào tham gia vào thực vật CAM chỉ là tế bào Mesophyll.
5. Thực vật C4 và CAM trải qua quá trình quang hợp tương tự như các thực vật khác. Nhưng Giải phẫu của Kranz tạo ra sự khác biệt giữa hai điều này. Kranz Anatomy là một cấu trúc chuyên biệt trong đó quá trình quang hợp diễn ra. Ở thực vật C4, giải phẫu Kranz có mặt. Nhưng trong các nhà máy CAM, Kranz Anatomy không có.

dự án

1. https://www.thepharmajournal.com/archives/2017/vol6issue9/PartB/6-8-66-259.pdf
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0031942204001931