La diferència clau entre les plantes C4 i CAM és que a les plantes C4, la fixació del carboni té lloc tant al mesòfil com a les cèl·lules de la beina del paquet, mentre que a les plantes CAM, la fixació del carboni només té lloc a les cèl·lules del mesòfil.
La majoria de les plantes segueixen el cicle de Calvin, que és la via de la fotosíntesi C3. Aquestes plantes creixen en regions on hi ha una disponibilitat d'aigua adequada. A més, més del 90% de les plantes realitzen la via C3 de síntesi d'hidrats de carboni. Tanmateix, també hi ha altres dues categories de plantes. Són plantes C4 i plantes CAM. Però les plantes C4 i les plantes CAM estan presents a les regions seques amb una quantitat limitada d'aigua. Utilitzen vies especials de fixació del carboni per fixar el carboni i també per preservar el contingut d'aigua en els seus cossos vegetals.
Què són les plantes C4?
Les plantes C4 són el tipus de plantes que produeixen un compost de 4 carbonis; oxaloacetat com el primer producte estable del procés de fixació del carboni. Les plantes C4 són mesòfites. Per tant, les plantes C4 utilitzen la via de la fotosíntesi C4. És una via alternativa per minimitzar l'obertura dels estomes durant el dia i per augmentar l'eficiència de Rubisco, que és l'enzim implicat inicialment durant la fixació del carboni. En conseqüència, té lloc tant a les cèl·lules mesòfiles com a les cèl·lules de la beina del paquet. Aquesta estructura especialitzada on té lloc la fotosíntesi C4 és l'anatomia de Kranz.
Figura 01: Plantes C4
De la mateixa manera, durant la fotosíntesi C4, les plantes C4 utilitzen fosfoenolpiruvat (PEP) (un enzim alternatiu present a les cèl·lules del mesòfil) durant el pas inicial de fixació del carboni. El PEP té una afinitat més alta pel diòxid de carboni que el rubisco. Per tant, el diòxid de carboni és fixat per PEP en oxalacetat (C4) i després en malat (C4) i transportat a les cèl·lules de la funda. Aquí, el malat es descarboxila en piruvat i diòxid de carboni. Aquest diòxid de carboni és fixat després per Rubisco, present a les cèl·lules de la funda del paquet. A la via C4, el diòxid de carboni es fixa en dues regions de la fulla.
Què són les plantes CAM?
Les plantes CAM són un tipus de plantes que utilitzen la fotosíntesi CAM. CAM és el metabolisme de l'àcid crassulacià. És una via especial de fixació del carboni present a les plantes que creixen en condicions àrides. A més, aquest mecanisme es va trobar per primera vegada a la família de plantes Crassulaceae. A més, aquest mecanisme es produeix durant el dia on els estomes presents a les fulles es mantenen tancats.
Figura 02: plantes CAM
Per tant, la fotosíntesi CAM evita la pèrdua d'aigua per part de la planta per evaporació i transpiració. Però durant la nit, els estomes s'obren i recullen diòxid de carboni. Aleshores, aquest diòxid de carboni absorbit s'emmagatzema com a malat; un compost de quatre carbonis a les vacúols. El malat es deriva de l'oxaloacetat, que és el primer compost estable produït per les plantes CAM durant la nit. Després es transporta als cloroplasts i es torna a convertir en diòxid de carboni durant el dia per facilitar la fotosíntesi. Aquí, el primer producte estable sintetitzat és l'àcid 3-fosfoglicèric. Tot el procés només té lloc a les cèl·lules del mesòfil.
Quines similituds hi ha entre les plantes C4 i CAM?
- Les plantes C4 i les plantes CAM estan presents en els entorns amb poca disponibilitat d'aigua.
- A més, les cèl·lules mesòfiles estan implicades en les vies de fixació del carboni C4 i CAM.
Quina diferència hi ha entre les plantes C4 i CAM?
Les plantes C4 i CAM són dos tipus de plantes que duen a terme dues vies fotosintètiques diferents que es diferencien de la fotosíntesi C3. Les plantes C4 realitzen la fotosíntesi C4 mentre que les plantes CAM fan la fotosíntesi CAM. Per tant, aquesta és la diferència clau entre les plantes C4 i CAM. Les plantes C4 són principalment mesòfites mentre que les plantes CAM són xeròfites. Per tant, és una altra diferència entre les plantes C4 i CAM.
A més, el primer producte de carboni de les plantes C4 és l'oxalacetat, mentre que els primers productes de carboni de les plantes CAM són els oxaloacetats a la nit i el PGA durant el dia. Per tant, podem considerar això també com una diferència entre les plantes C4 i CAM. Les plantes CAM poden emmagatzemar CO2 a la nit, a diferència de les plantes C4. A més, les plantes CAM també poden emmagatzemar aigua, a diferència de les plantes C4.
A més, les plantes C4 mostren l'anatomia de Kranz mentre que les plantes CAM no mostren l'anatomia de Kranz. A més, a les plantes C4, la fixació del carboni es produeix tant a les cèl·lules mesòfiles com a les cèl·lules de la beina del paquet, mentre que a les plantes CAM, la fixació del carboni només es produeix a les cèl·lules del mesòfil. Per tant, aquesta és una diferència més entre les plantes C4 i CAM.
El següent és una infografia sobre la diferència entre les plantes C4 i CAM.
Resum – Plantes C4 vs. CAM
Les plantes C4 i CAM estan presents en ambients àrids. Per tant, utilitzen vies especials de fixació de carboni per fixar el carboni i també per preservar el contingut d'aigua al cos de la planta. Les plantes CAM són un tipus de plantes que utilitzen la fotosíntesi CAM. Les plantes C4 són el tipus de plantes que produeixen un compost de 4 carbonis; oxaloacetat com el primer producte estable del procés de fixació del carboni. La diferència clau entre les plantes C4 i CAM és que a les plantes C4, la fixació del carboni té lloc tant en mesòfils (per PEP) com en cèl·lules de la beina del paquet (per rubisco), mentre que a les plantes CAM la fixació de carboni només es produeix a les cèl·lules del mesòfil.
