Sự khác biệt giữa thực vật C4 và CAM
Share
Các Chìa khóa Sự khác biệt giữa các nhà máy C4 và CAM là trong các nhà máy C4, cố định carbon diễn ra trong cả tế bào trung mô và vỏ bọc trong khi ở thực vật CAM, quá trình cố định carbon chỉ diễn ra trong các tế bào trung mô.
Hầu hết các nhà máy tuân theo chu trình Calvin, đó là con đường quang hợp C3. Những cây này mọc ở những nơi có đủ nước. Hơn nữa, hơn 90% thực vật thực hiện quá trình tổng hợp carbohydrate. Tuy nhiên, có hai loại thực vật khác là tốt. Chúng là thực vật C4 và thực vật CAM. Nhưng thực vật C4 và thực vật CAM có mặt ở những vùng khô hạn với lượng nước hạn chế. Họ sử dụng các con đường cố định carbon đặc biệt để cố định carbon và cũng để bảo tồn hàm lượng nước trong cơ thể thực vật của họ.
NỘI DUNG
1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Cây C4 là gì?
3. Cây CAM là gì
4. Điểm tương đồng giữa thực vật C4 và CAM
5. So sánh cạnh nhau - Các nhà máy C4 và CAM ở dạng bảng
6. Tóm tắt
Cây C4 là gì?
Thực vật C4 là loại thực vật tạo ra hợp chất 4 carbon; oxaloacetate là sản phẩm ổn định đầu tiên của quá trình cố định carbon. Thực vật C4 là mesophytic. Do đó, các nhà máy C4 sử dụng con đường quang hợp C4. Đó là một con đường thay thế để giảm thiểu việc mở khí khổng vào ban ngày và để tăng hiệu quả của Rubisco, đây là enzyme đầu tiên tham gia trong quá trình cố định carbon. Theo đó, nó diễn ra trong cả tế bào trung mô và tế bào vỏ bọc. Cấu trúc chuyên biệt này nơi diễn ra quá trình quang hợp C4 là giải phẫu Kranz.
Hình 01: Cây C4
Tương tự như vậy, trong quá trình quang hợp C4, thực vật C4 sử dụng phosphoenolpyruvate (PEP) (một loại enzyme thay thế có trong các tế bào trung mô) trong bước đầu tiên của quá trình cố định carbon. PEP có ái lực với carbon dioxide cao hơn rubisco. Do đó, carbon dioxide được cố định bởi PEP thành oxaloacetate (C4) sau đó thành malate (C4) và được vận chuyển đến các tế bào vỏ bọc. Ở đây, malate được khử carboxyl thành pyruvate và carbon dioxide. Carbon dioxide này sau đó được cố định bởi Rubisco, hiện diện trong các tế bào vỏ bọc. Trong con đường C4, carbon dioxide cố định ở hai vùng của lá.
Cây CAM là gì?
Cây CAM là một loại cây sử dụng quang hợp CAM. CAM là chuyển hóa axit Crassulacean. Đó là một con đường cố định carbon đặc biệt hiện diện trong thực vật phát triển trong điều kiện khô cằn. Ngoài ra, cơ chế này lần đầu tiên được tìm thấy trong họ thực vật Crassulaceae. Hơn nữa, cơ chế này xảy ra vào ban ngày khi khí khổng có trong lá được giữ kín.
Hình 02: Cây CAM
Do đó, quang hợp CAM ngăn ngừa sự mất nước của cây do sự bốc hơi và thoát hơi nước. Nhưng trong đêm, khí khổng mở ra và thu thập Carbon dioxide. Sau đó, carbon dioxide hấp thụ lưu trữ như là malate; một hợp chất bốn carbon trong không bào. Malate có nguồn gốc từ oxaloacetate, là hợp chất ổn định đầu tiên được sản xuất bởi các nhà máy CAM trong đêm. Sau đó, nó được vận chuyển đến lục lạp và chuyển đổi trở lại carbon dioxide vào ban ngày để tạo điều kiện cho quá trình quang hợp. Ở đây, sản phẩm ổn định đầu tiên được tổng hợp là axit 3-phosphoglyceric. Toàn bộ quá trình chỉ diễn ra trong các tế bào trung mô.
Điểm giống nhau giữa các nhà máy C4 và CAM?
- Cây C4 và cây CAM có mặt trong môi trường có lượng nước thấp.
- Ngoài ra, các tế bào trung mô có liên quan đến cả con đường cố định carbon C4 và CAM.
Sự khác biệt giữa các nhà máy C4 và CAM là gì?
Thực vật C4 và CAM là hai loại thực vật thực hiện hai con đường quang hợp khác nhau khác với quang hợp C3. Thực vật C4 thực hiện quang hợp C4 trong khi thực vật CAM thực hiện quang hợp CAM. Do đó, đây là sự khác biệt chính giữa các nhà máy C4 và CAM. Thực vật C4 chủ yếu là mesophytic trong khi thực vật CAM là xerophytic. Do đó, có một sự khác biệt khác giữa các nhà máy C4 và CAM.
Hơn nữa, sản phẩm carbon đầu tiên của thực vật C4 là oxaloacetate trong khi các sản phẩm carbon đầu tiên của thực vật CAM là oxaloacetate vào ban đêm và PGA vào ban ngày. Do đó, chúng ta có thể coi đây cũng là một sự khác biệt giữa các nhà máy C4 và CAM. Cây CAM có thể lưu trữ CO2 vào ban đêm, không giống như cây C4. Hơn nữa, các nhà máy CAM cũng có thể lưu trữ nước, không giống như các nhà máy C4.
Bên cạnh đó, thực vật C4 cho thấy giải phẫu Kranz trong khi thực vật CAM không hiển thị giải phẫu Kranz. Ngoài ra, ở thực vật C4, quá trình cố định carbon xảy ra ở cả tế bào trung mô và tế bào vỏ bọc trong khi ở thực vật CAM, quá trình cố định carbon chỉ xảy ra ở tế bào trung mô. Vì vậy, đây là một sự khác biệt nữa giữa các nhà máy C4 và CAM.
Dưới đây là một infographic về sự khác biệt giữa các nhà máy C4 và CAM.
Tóm tắt - C4 so với CAM Plants
Cây C4 và CAM có mặt trong môi trường khô cằn. Do đó, họ sử dụng các con đường cố định carbon đặc biệt để cố định carbon và cũng để bảo tồn hàm lượng nước trong cơ thể thực vật. Cây CAM là một loại cây sử dụng quang hợp CAM. Thực vật C4 là loại thực vật tạo ra hợp chất 4 carbon; oxaloacetate là sản phẩm ổn định đầu tiên của quá trình cố định carbon. Sự khác biệt chính giữa thực vật C4 và CAM là ở thực vật C4, quá trình cố định carbon diễn ra ở cả hai tế bào trung mô (bởi PEP) và bó tế bào vỏ (bởi rubisco) trong khi ở thực vật CAM, quá trình cố định carbon chỉ diễn ra trong các tế bào trung mô.
Tài liệu tham khảo:
1. Cây C3, C4, và CAM. Học viện Khan, Học viện Khan. Có sẵn ở đây
2. Các nhà máy C4: Định nghĩa, các loại và ví dụ. Học.com, Học.com. Có sẵn ở đây
Hình ảnh lịch sự:
1. Mặt cắt ngang của agave, một nhà máy CAM Được xây dựng bởi Ninghui Shi - Công việc riêng, (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia
2. Phần cắt ngang của ngô, một nhà máy C4, bởi By By Huihui - Công việc riêng, (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia
