Der Hauptunterschied zwischen C4- und CAM-Pflanzen besteht darin, dass in C4-Pflanzen die Kohlenstofffixierung sowohl in Mesophyll- als auch in Bündelscheidenzellen stattfindet, während in CAM-Pflanzen die Kohlenstofffixierung nur in Mesophyllzellen stattfindet.
Die meisten Pflanzen folgen dem Calvin-Zyklus, dem C3-Photosyntheseweg. Diese Pflanzen wachsen in Regionen, in denen ausreichend Wasser zur Verfügung steht. Darüber hinaus führen mehr als 90 % der Pflanzen den C3-Weg der Kohlenhydratsynthese durch. Es gibt jedoch noch zwei weitere Pflanzenkategorien. Sie sind C4-Pflanzen und CAM-Pflanzen. Aber C4-Pflanzen und CAM-Pflanzen kommen in trockenen Regionen mit begrenzter Wassermenge vor. Sie nutzen spezielle Kohlenstofffixierungswege, um Kohlenstoff zu binden und auch den Wassergeh alt in ihren Pflanzenkörpern zu erh alten.
Was sind C4-Pflanzen?
C4-Pflanzen sind die Art von Pflanzen, die eine 4-Kohlenstoff-Verbindung produzieren; Oxalacetat als erstes stabiles Produkt des Kohlenstofffixierungsprozesses. C4-Pflanzen sind mesophytisch. Daher nutzen C4-Pflanzen den C4-Photosyntheseweg. Es ist ein alternativer Weg, um das Öffnen von Stomata während des Tages zu minimieren und die Effizienz von Rubisco zu erhöhen, dem Enzym, das ursprünglich an der Kohlenstofffixierung beteiligt ist. Dementsprechend findet sie sowohl in Mesophyllzellen als auch in Bündelscheidenzellen statt. Diese spezialisierte Struktur, in der die C4-Photosynthese stattfindet, ist die Kranz-Anatomie.
Abbildung 01: C4-Anlagen
In ähnlicher Weise verwenden die C4-Pflanzen während der C4-Photosynthese Phosphoenolpyruvat (PEP) (ein alternatives Enzym, das in den Mesophyllzellen vorhanden ist) während des ersten Schritts der Kohlenstofffixierung. PEP hat eine höhere Affinität zu Kohlendioxid als Rubisco. Daher wird Kohlendioxid durch PEP in Oxalacetat (C4) und dann in Malat (C4) fixiert und zu Bündelhüllenzellen transportiert. Hier wird Malat zu Pyruvat und Kohlendioxid decarboxyliert. Dieses Kohlendioxid wird dann von Rubisco fixiert, das in Bündelhüllenzellen vorhanden ist. Im C4-Weg fixiert sich Kohlendioxid an zwei Regionen des Blattes.
Was sind CAM-Pflanzen?
CAM-Pflanzen sind Pflanzenarten, die die CAM-Photosynthese nutzen. CAM ist der Crassulacean-Säurestoffwechsel. Es ist ein spezieller Kohlenstofffixierungsweg, der in Pflanzen vorhanden ist, die unter trockenen Bedingungen wachsen. Auch dieser Mechanismus wurde zuerst in der Pflanzenfamilie Crassulaceae gefunden. Darüber hinaus tritt dieser Mechanismus tagsüber auf, wenn die in den Blättern vorhandenen Stomata geschlossen geh alten werden.
Abbildung 02: CAM-Anlagen
Daher verhindert die CAM-Photosynthese den Wasserverlust der Pflanze durch Verdunstung und Transpiration. Aber während der Nacht öffnen sich Stomata und sammeln Kohlendioxid. Dieses absorbierte Kohlendioxid wird dann als Malat gespeichert; eine Vier-Kohlenstoff-Verbindung in den Vakuolen. Malat wird aus Oxalacetat gewonnen, der ersten stabilen Verbindung, die nachts von CAM-Pflanzen produziert wird. Es wird dann zu den Chloroplasten transportiert und tagsüber wieder in Kohlendioxid umgewandelt, um die Photosynthese zu erleichtern. Hier ist das erste synthetisierte stabile Produkt 3-Phosphoglycerinsäure. Der gesamte Prozess findet nur in Mesophyllzellen statt.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen C4- und CAM-Pflanzen?
- C4-Pflanzen und CAM-Pflanzen sind in Umgebungen mit geringer Wasserverfügbarkeit vorhanden.
- Außerdem sind Mesophyllzellen sowohl an C4- als auch an CAM-Kohlenstofffixierungswegen beteiligt.
Was ist der Unterschied zwischen C4- und CAM-Pflanzen?
C4- und CAM-Pflanzen sind zwei Arten von Pflanzen, die zwei verschiedene Photosynthesewege ausführen, die sich von der C3-Photosynthese unterscheiden. C4-Pflanzen führen C4-Photosynthese durch, während CAM-Pflanzen CAM-Photosynthese durchführen. Daher ist dies der Hauptunterschied zwischen C4- und CAM-Pflanzen. C4-Pflanzen sind hauptsächlich mesophytisch, während CAM-Pflanzen xerophytisch sind. Daher ist es ein weiterer Unterschied zwischen C4- und CAM-Pflanzen.
Darüber hinaus ist das erste Kohlenstoffprodukt der C4-Pflanzen Oxalacetat, während die ersten Kohlenstoffprodukte der CAM-Pflanzen nachts Oxalacetate und tagsüber PGA sind. Daher können wir dies auch als Unterschied zwischen C4- und CAM-Pflanzen betrachten. CAM-Pflanzen können im Gegensatz zu C4-Pflanzen nachts CO2 speichern. Außerdem können CAM-Pflanzen im Gegensatz zu C4-Pflanzen auch Wasser speichern.
Außerdem zeigen C4-Pflanzen Kranz-Anatomie, während CAM-Pflanzen keine Kranz-Anatomie zeigen. Außerdem tritt in C4-Pflanzen die Kohlenstofffixierung sowohl in Mesophyllzellen als auch in Bündelhüllenzellen auf, während in CAM-Pflanzen die Kohlenstofffixierung nur in Mesophyllzellen auftritt. Das ist also ein weiterer Unterschied zwischen C4- und CAM-Pflanzen.
Die folgende Infografik zeigt den Unterschied zwischen C4- und CAM-Pflanzen.
Zusammenfassung – C4 vs. CAM-Pflanzen
C4- und CAM-Pflanzen kommen in ariden Umgebungen vor. Daher nutzen sie spezielle Kohlenstofffixierungswege, um Kohlenstoff zu binden und auch den Wassergeh alt im Pflanzenkörper zu erh alten. CAM-Pflanzen sind eine Art von Pflanzen, die die CAM-Photosynthese nutzen. C4-Pflanzen sind die Art von Pflanzen, die eine 4-Kohlenstoff-Verbindung produzieren; Oxalacetat als erstes stabiles Produkt des Kohlenstofffixierungsprozesses. Der Hauptunterschied zwischen C4- und CAM-Pflanzen besteht darin, dass in C4-Pflanzen die Kohlenstofffixierung sowohl in Mesophyllen (durch PEP) als auch in Bündelhüllenzellen (durch Rubisco) stattfindet, während in CAM-Pflanzen die Kohlenstofffixierung nur in Mesophyllzellen stattfindet.
