ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างพืช C4 และ CAM คือในพืช C4 การตรึงคาร์บอนจะเกิดขึ้นทั้งในเซลล์มีโซฟิลล์และเซลล์ปลอกมัด ในขณะที่พืช CAM การตรึงคาร์บอนจะเกิดขึ้นเฉพาะในเซลล์มีโซฟิลล์
พืชส่วนใหญ่เป็นไปตามวัฏจักรคาลวิน ซึ่งเป็นเส้นทางการสังเคราะห์ด้วยแสง C3 พืชเหล่านี้เติบโตในภูมิภาคที่มีน้ำเพียงพอ นอกจากนี้ พืชมากกว่า 90% ดำเนินการตามเส้นทาง C3 ของการสังเคราะห์คาร์โบไฮเดรต อย่างไรก็ตาม มีพืชอีกสองประเภทเช่นกัน คือพืช C4 และพืช CAM แต่พืช C4 และพืช CAM มีอยู่ในพื้นที่แห้งแล้งซึ่งมีน้ำในปริมาณจำกัดพวกเขาใช้เส้นทางการตรึงคาร์บอนแบบพิเศษเพื่อตรึงคาร์บอนและเพื่อรักษาปริมาณน้ำในร่างกายของพืช
พืช C4 คืออะไร
พืช C4 เป็นพืชชนิดหนึ่งที่ผลิตสารประกอบคาร์บอน 4 ตัว; ออกซาโลอะซิเตตเป็นผลิตภัณฑ์แรกที่มีเสถียรภาพของกระบวนการตรึงคาร์บอน พืช C4 เป็นพืชมีโซไฟติก ดังนั้นพืช C4 จึงใช้เส้นทางการสังเคราะห์ด้วยแสง C4 เป็นอีกทางเลือกหนึ่งในการลดการเปิดปากใบในเวลากลางวันและเพิ่มประสิทธิภาพของ Rubisco ซึ่งเป็นเอ็นไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการตรึงคาร์บอนในขั้นต้น ดังนั้นจึงเกิดขึ้นในทั้งเซลล์มีโซฟิลล์และเซลล์ปลอกหุ้ม โครงสร้างเฉพาะที่เกิดการสังเคราะห์ด้วยแสง C4 นี้คือกายวิภาคของ Kranz
รูปที่ 01: พืช C4
ในทำนองเดียวกัน ในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง C4 พืช C4 ใช้ phosphoenolpyruvate (PEP) (เอนไซม์สำรองที่มีอยู่ในเซลล์มีโซฟิลล์) ในระหว่างขั้นตอนเริ่มต้นของการตรึงคาร์บอนPEP มีความสัมพันธ์กับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สูงกว่ารูบิสโก ดังนั้น ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จึงถูกตรึงโดย PEP ให้เป็นออกซาโลอะซีเตต (C4) จากนั้นจึงไปทำมาเลต (C4) และขนส่งไปยังเซลล์ฝัก ที่นี่ malate ถูก decarboxylated เป็น pyruvate และคาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์นี้ได้รับการแก้ไขโดย Rubisco ซึ่งมีอยู่ในเซลล์ฝักแบบมัด ในเส้นทาง C4 คาร์บอนไดออกไซด์จะตรึงที่บริเวณสองส่วนของใบไม้
พืช CAM คืออะไร
พืช CAM เป็นพืชชนิดหนึ่งที่ใช้การสังเคราะห์ด้วยแสง CAM CAM คือเมแทบอลิซึมของกรด Crassulacean เป็นเส้นทางการตรึงคาร์บอนแบบพิเศษที่มีอยู่ในพืชที่เติบโตภายใต้สภาวะแห้งแล้ง นอกจากนี้ กลไกนี้พบครั้งแรกในพืชตระกูล Crassulaceae นอกจากนี้ กลไกนี้เกิดขึ้นในช่วงเวลากลางวันโดยปิดปากใบในใบ
รูปที่ 02: พืช CAM
ดังนั้น การสังเคราะห์ด้วยแสง CAM จึงป้องกันการสูญเสียน้ำโดยพืชเนื่องจากการระเหยและการคายน้ำ แต่ช่วงกลางคืนเปิดปากใบและเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ จากนั้นคาร์บอนไดออกไซด์ที่ดูดซับนี้จะเก็บสะสมเป็นมาเลต สารประกอบสี่คาร์บอนในแวคิวโอล มาลาเตมาจาก oxaloacetate ซึ่งเป็นสารประกอบที่มีความเสถียรชนิดแรกที่ผลิตโดยพืช CAM ในช่วงกลางคืน จากนั้นจะถูกส่งไปยังคลอโรพลาสต์และแปลงกลับเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ในช่วงเวลากลางวันเพื่ออำนวยความสะดวกในการสังเคราะห์แสง ที่นี่ ผลิตภัณฑ์ที่เสถียรตัวแรกที่สังเคราะห์ได้คือกรด 3-phosphoglyceric กระบวนการทั้งหมดเกิดขึ้นเฉพาะในเซลล์มีโซฟิลล์
พืช C4 และ CAM มีความคล้ายคลึงกันอย่างไร
- พืช C4 และพืช CAM มีอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำเพียงพอ
- นอกจากนี้ เซลล์มีโซฟิลล์ยังเกี่ยวข้องกับเส้นทางการตรึงคาร์บอนของ C4 และ CAM
พืช C4 และ CAM ต่างกันอย่างไร
พืช C4 และ CAM เป็นพืชสองประเภทที่มีวิถีการสังเคราะห์แสงที่แตกต่างกันสองทาง ซึ่งแตกต่างจากการสังเคราะห์ด้วยแสง C3 พืช C4 ทำการสังเคราะห์ด้วยแสง C4 ในขณะที่พืช CAM ทำการสังเคราะห์ด้วยแสง CAM ดังนั้น นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างโรงงาน C4 และ CAM พืช C4 ส่วนใหญ่เป็น mesophytic ในขณะที่พืช CAM เป็น xerophytic ดังนั้นจึงเป็นความแตกต่างระหว่างพืช C4 และ CAM
นอกจากนี้ ผลิตภัณฑ์คาร์บอนแรกของโรงงาน C4 คือ oxaloacetate ในขณะที่ผลิตภัณฑ์คาร์บอนตัวแรกของโรงงาน CAM คือ oxaloacetates ในเวลากลางคืนและ PGA ในเวลากลางวัน ดังนั้นเราจึงสามารถพิจารณาสิ่งนี้ว่าเป็นความแตกต่างระหว่างโรงงาน C4 และ CAM พืช CAM สามารถเก็บ CO2 ในเวลากลางคืน ซึ่งแตกต่างจากพืช C4 ยิ่งไปกว่านั้น พืช CAM สามารถกักเก็บน้ำได้เช่นกัน ไม่เหมือนกับพืช C4
นอกจากนี้ พืช C4 ยังแสดงกายวิภาคของ Kranz ในขณะที่พืช CAM ไม่แสดงกายวิภาคของ Kranz นอกจากนี้ ในพืช C4 การตรึงคาร์บอนจะเกิดขึ้นทั้งในเซลล์มีโซฟิลล์และเซลล์ปลอกหุ้ม ในขณะที่พืช CAM การตรึงคาร์บอนจะเกิดขึ้นเฉพาะในเซลล์มีโซฟิลล์เท่านั้นนี่เป็นอีกหนึ่งความแตกต่างระหว่างพืช C4 และ CAM
ด้านล่างเป็นอินโฟกราฟิกเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างพืช C4 และ CAM
สรุป – พืช C4 กับ CAM
พืช C4 และ CAM มีอยู่ในสภาพแวดล้อมที่แห้งแล้ง ดังนั้นจึงใช้วิธีการตรึงคาร์บอนแบบพิเศษเพื่อตรึงคาร์บอนและเพื่อรักษาปริมาณน้ำในร่างกายของพืช พืช CAM เป็นพืชชนิดหนึ่งที่ใช้การสังเคราะห์ด้วยแสง CAM พืช C4 เป็นพืชชนิดหนึ่งที่ผลิตสารประกอบ 4 คาร์บอน ออกซาโลอะซิเตตเป็นผลิตภัณฑ์แรกที่มีเสถียรภาพของกระบวนการตรึงคาร์บอน ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างพืช C4 และ CAM คือในพืช C4 การตรึงคาร์บอนเกิดขึ้นทั้งใน mesophylls (โดย PEP) และเซลล์ Bundle sheath (โดย rubisco) ในขณะที่พืช CAM การตรึงคาร์บอนจะเกิดขึ้นเฉพาะในเซลล์ mesophyll
