النباتات لها آلياتها للبقاء على قيد الحياة في الظروف البيئية الحرجة. على الرغم من أن بعض النباتات أكثر تكيفًا نسبيًا وبالتالي تعيش لفترة أطول. C4 و CAM هما نباتان من هذا القبيل يتم تصنيفهما على أنهما نباتات C3. هذه النباتات أكثر تكيفًا مع الحرارة ، وبالتالي يمكنها البقاء في بيئة أكثر سخونة ، حيث الماء نادرًا أو متاحًا بسهولة. طريقتهم في تقليل فقد الماء هي التي تحدث الفرق بين هذين النباتين.
C4 مقابل CAM Plants
الفرق بين نباتات C4 و CAM هو أن مصانع C4 تنتج 4 مركبات كربون وهي نباتات متوسطة الحجم. هذه نباتات صيفية مثل قصب السكر يمكن أن تحافظ على البيئة الأكثر سخونة وتقلل أيضًا من إمدادات المياه إلى حد ما. على العكس من ذلك ، تشير نباتات CAM إلى نباتات Crassulacean Acid Metabolism. تمتلك هذه النباتات نهجًا أكثر فاعلية تجاه الحفاظ على المياه ، كما أنها تستخدم التمثيل الضوئي لـ CAM.
مصنع C4 هو نوع من النباتات التي تستخدم تثبيت الكربون C4 والذي بموجبه يرتبط ثاني أكسيد الكربون (CO2) في البداية بالفوسفوينول بيروفات في خلية الميزوفيل مما يؤدي بالتالي إلى إنتاج أو تكوين أربعة مركبات كربون. قبل الدخول في دورة كالفين لعملية التمثيل الضوئي ، يتم أولاً تثبيت مصنع C4 في مركب ذرة رباعي الكربون.
يشير CAM إلى استقلاب حمض Crassulacean. تستخدم النباتات مثل الأناناس والصبار مسار أو آلية CAM لتقليل التنفس الضوئي. أثناء الليل ، تكون البيئة أكثر برودة نسبيًا ؛ ومن ثم تقوم هذه النباتات بجمع ثاني أكسيد الكربون (CO2) وتخزين ثاني أكسيد الكربون المركز على شكل مالات. في النهار ، يتم تحريره واستهلاكه لعملية التمثيل الضوئي.
جدول المقارنة بين C4 ومصنع CAMس
| معلمات المقارنة | النباتات C4 | نباتات CAM |
| تعريف | إنه نوع من النباتات التي تستخدم التمثيل الضوئي لـ C4 وتنتج أوكسالأسيتات كأول منتج مستقر أثناء عملية تثبيت ثاني أكسيد الكربون | إنه نوع من النباتات التي تستخدم التمثيل الضوئي CAM |
| نوع النبات | نباتات C4 هي نبات متوسطي | نباتات الطبابة البديلة هي نباتات زيروفيتية |
| أول منتج مستقر | Oxaloacetate هو أول منتج مستقر لنباتات C4 | في مصانع الطبابة البديلة ، يتم تكوين أوكسالو أسيتات في الليل بينما يتم تكوين 3 PGA (حمض الفوسفوجليسيريك) في النهار |
| خلية تشارك | حزمة خلايا غمد وخلايا ميسوفيل | خلايا ميسوفيل |
| تشريح كرانز | حاضر | غائب |
ما هي C4 Plants؟
لتجنب التنفس الضوئي ، تستخدم بعض النباتات آلية التمثيل الضوئي C4. تسمى هذه الأنواع من النباتات نباتات C4. على الجانب الآخر ، فإن التنفس الضوئي هو مجرد تفاعل مهدر تأخذ فيه النباتات الأكسجين وتطلق ثاني أكسيد الكربون. تنتج مصانع C4 oxaloacetate كأول منتج مستقر أثناء عملية تثبيت الكربون. هذه النباتات متوسطة الحجم وتستخدم آلية أو مسار التمثيل الضوئي C4.
تشمل نباتات C4 نباتات مثل قصب السكر والذرة. التمثيل الضوئي لـ C4 هو المسار البديل الذي يقلل من فتح الثغور في النهار ويزيد أيضًا من كفاءة إنزيم يسمى Rubisco يشارك في تثبيت الكربون. تحدث هذه العملية في خلايا غمد الحزمة وخلايا الميزوفيل. تشريح كرانز هو الهيكل المتخصص الذي يحدث فيه التمثيل الضوئي لـ C4.
أثناء إجراء التمثيل الضوئي C4 ، تستخدم النباتات PEP (فوسفوينول بيروفات) ، وهو إنزيم بديل موجود في خلايا الميزوفيل. يستخدم هذا الإنزيم في البداية أو الخطوة الأولى من إجراء تثبيت الكربون. يتم تثبيت ثاني أكسيد الكربون (CO2) عن طريق PEP في C4 ثم بعد ذلك إلى malate ثم نقله أو نقله أخيرًا إلى خلايا الغلاف. في مسار التمثيل الضوئي C4 ، يتم تثبيت محتوى ثاني أكسيد الكربون في منطقتين من الورقة.
ما هي نباتات CAM؟
نباتات استقلاب حمض الكراسولاسي (CAM) تتكيف مع البيئة الجافة وتشمل نباتات مثل الصبار والصبار. تستخدم هذه النباتات التمثيل الضوئي CAM لمنع فقدان الماء بسبب النتح والتبخر. خلال الليل ، يتم جمع ثاني أكسيد الكربون ، وتنفتح الثغور. في وقت لاحق ، يتم تخزين ثاني أكسيد الكربون الممتص على شكل مالات ، وهو مركب رباعي الكربون في فجوات.
Oxaloacetate هو أول منتج مستقر يتم إنتاجه أثناء عملية التمثيل الضوئي CAM في الليل ، ويتم إنتاج 3 PGA (حمض الفوسفوجليسيريك) أثناء النهار عندما يتم نقل Oxaloacetate أو malate إلى البلاستيدات الخضراء وإعادة تحويلها إلى ثاني أكسيد الكربون لدعم أو تسهيل عملية التمثيل الضوئي.
الاختلافات الرئيسية بين نباتات C4 و CAM
استنتاج
C4 و CAM كلاهما عبارة عن نباتات من فئة خاصة تؤدي آليات تثبيت الكربون ولكنها تختلف عن بعضها البعض في طريقة تقليل فقد الماء إلى الحد الأدنى. كلاهما موجود في البيئات القاحلة ويستخدمان مسار تثبيت الكربون للحفاظ على محتوى الماء في النبات. تستخدم مصانع CAM بشكل فعال آلية التمثيل الضوئي CAM بينما تنتج مصانع C4 ، من ناحية أخرى ، 4 مركبات كربون كأول منتج مستقر.
