ההבדל העיקרי בין צמחי C4 ו-CAM הוא שבצמחי C4, קיבוע פחמן מתרחש גם בתאי מזופיל וגם בתאי מעטפת צרור, בעוד שבצמחי CAM, קיבוע פחמן מתרחש רק בתאי מזופיל.
רוב הצמחים עוקבים אחר מחזור קלווין, שהוא מסלול הפוטוסינתזה C3. צמחים אלה גדלים באזורים שבהם יש זמינות מספקת של מים. יתר על כן, יותר מ-90% מהצמחים מבצעים את מסלול C3 של סינתזת פחמימות. עם זאת, ישנן שתי קטגוריות צמחים נוספות. הם צמחי C4 וצמחי CAM. אבל צמחי C4 וצמחי CAM נמצאים באזורים יבשים עם כמות מוגבלת של מים.הם משתמשים בנתיבי קיבוע פחמן מיוחדים כדי לתקן פחמן וגם כדי לשמר את תכולת המים בגופי הצמח שלהם.
מהם צמחי C4?
צמחים C4 הם סוג הצמחים שמייצרים תרכובת של 4 פחמנים; אוקסלואצטט כמוצר היציב הראשון של תהליך קיבוע הפחמן. צמחי C4 הם מזופיטים. לכן, צמחי C4 משתמשים במסלול פוטוסינתזה C4. זהו מסלול חלופי למזער את פתיחת הסטומטה במהלך היום ולהגביר את היעילות של Rubisco, שהוא האנזים המעורב בתחילה במהלך קיבוע הפחמן. בהתאם, הוא מתרחש גם בתאי מזופיל וגם בתאי נדן צרור. המבנה המיוחד הזה שבו מתרחשת פוטוסינתזה C4 הוא האנטומיה של קרנץ.
איור 01: C4 Plants
כמו כן, במהלך פוטוסינתזה של C4, צמחי C4 משתמשים בפוספואנולפירובאט (PEP) (אנזים חלופי הקיים בתאי המזופיל) במהלך השלב הראשוני של קיבוע הפחמן.ל-PEP זיקה גבוהה יותר לפחמן דו חמצני מאשר לרוביסקו. לפיכך, פחמן דו חמצני מקובע על ידי PEP לתוך אוקסלואצטט (C4) ואז למאלאט (C4) ומועבר לתאי מעטפת. כאן, מאלאט עובר דה-קרבוקסילציה לפירובט ופחמן דו חמצני. פחמן דו חמצני זה מקובע אז על ידי רוביסקו, הקיים בתאי מעטפת צרורות. במסלול C4, פחמן דו חמצני מתקבע בשני אזורים של העלה.
מה הם CAM Plants?
צמחי CAM הם סוג של צמחים המשתמשים בפוטוסינתזה של CAM. CAM הוא מטבוליזם של חומצה Crassulacean. זהו מסלול מיוחד לקיבוע פחמן הקיים בצמחים הגדלים בתנאים צחיחים. כמו כן, מנגנון זה נמצא לראשונה במשפחת הצמחים Crassulaceae. יתר על כן, מנגנון זה מתרחש במהלך היום, כאשר הסטומטה הקיימת בעלים נשמרת סגורה.
איור 02: CAM Plants
לכן, פוטוסינתזה של CAM מונעת את איבוד המים על ידי הצמח עקב אידוי ושידור. אבל במהלך הלילה, הסטומות נפתחות ואוספות פחמן דו חמצני. ואז זה נספג פחמן דו חמצני מאחסן כמאלאט; תרכובת ארבעה פחמנים ב-vacuoles. מלאט מופק מאוקסלואצטט שהוא התרכובת היציבה הראשונה המיוצרת על ידי צמחי CAM במהלך הלילה. לאחר מכן הוא מועבר לכלורופלסטים ומומר בחזרה לפחמן דו חמצני במהלך היום כדי להקל על הפוטוסינתזה. כאן, המוצר היציב הראשון המסונתז הוא חומצה 3-פוספוגליצרית. כל התהליך מתרחש רק בתאי מזופיל.
מהם הדמיון בין C4 ו-CAM Plants?
- צמחי C4 וצמחי CAM נמצאים בסביבות שבהן זמינות מים נמוכה.
- כמו כן, תאי מזופיל מעורבים בנתיבי קיבוע פחמן C4 ו-CAM.
מה ההבדל בין C4 ו-CAM Plants?
צמחי C4 ו-CAM הם שני סוגים של צמחים המבצעים שני מסלולי פוטוסינתזה שונים הנבדלים מהפוטוסינתזה של C3. צמחי C4 מבצעים פוטוסינתזה של C4 בעוד שצמחי CAM מבצעים פוטוסינתזה של CAM. מכאן שזה ההבדל העיקרי בין מפעלי C4 ו-CAM. צמחי C4 הם בעיקר מזופיטים בעוד שצמחי CAM הם קסרופיטיים. לכן, זהו הבדל נוסף בין מפעלי C4 ו-CAM.
יתר על כן, תוצר הפחמן הראשון של צמחי C4 הוא אוקסלואצטט בעוד שתוצרי הפחמן הראשונים של צמחי CAM הם אוקסלואצטטים בלילה ו-PGA בשעות היום. לכן, אנו יכולים לשקול זאת גם כהבדל בין צמחי C4 ו- CAM. צמחי CAM יכולים לאחסן CO2 בלילה, בניגוד לצמחי C4. יתר על כן, צמחי CAM יכולים לאגור מים גם כן, בניגוד לצמחי C4.
חוץ מזה, צמחי C4 מראים את האנטומיה של Kranz בעוד שצמחי CAM לא מראים את האנטומיה של Kranz. כמו כן, בצמחי C4, קיבוע פחמן מתרחש הן בתאי מזופיל והן בתאי מעטפת צרור ואילו בצמחי CAM, קיבוע פחמן מתרחש רק בתאי מזופיל.אז זהו הבדל נוסף בין מפעלי C4 ו-CAM.
להלן אינפוגרפיקה על ההבדל בין מפעלי C4 ו-CAM.
סיכום – C4 לעומת CAM Plants
צמחי C4 ו-CAM נמצאים בסביבות צחיחות. לכן, הם מנצלים מסלולי קיבוע פחמן מיוחדים לקיבוע פחמן וגם לשימור תכולת המים בגוף הצמח. צמחי CAM הם סוג של צמחים המשתמשים בפוטוסינתזה של CAM. צמחי C4 הם סוג הצמחים המייצרים תרכובת 4 פחמן; אוקסלואצטט כמוצר היציב הראשון של תהליך קיבוע הפחמן. ההבדל העיקרי בין צמחי C4 ו-CAM הוא שבצמחי C4, קיבוע פחמן מתרחש הן במזופילים (על ידי PEP), והן בתאי מעטפת צרורות (על ידי רוביסקו) בעוד שבצמחי CAM קיבוע הפחמן מתרחש רק בתאי מזופיל.
