C4 және CAM өсімдіктерінің негізгі айырмашылығы мынада: C4 өсімдіктерінде көміртегі фиксациясы мезофиллде де, бума қабықша жасушаларында да, ал CAM өсімдіктерінде көміртек фиксациясы тек мезофилл жасушаларында болады.
Өсімдіктердің көпшілігі С3 фотосинтез жолы болып табылатын Кальвин циклін бақылайды. Бұл өсімдіктер судың жеткілікті мөлшері бар аймақтарда өседі. Сонымен қатар, өсімдіктердің 90% -дан астамы көмірсулар синтезінің С3 жолын жүзеге асырады. Дегенмен, өсімдіктердің тағы екі категориясы бар. Олар C4 өсімдіктері және CAM өсімдіктері. Бірақ C4 өсімдіктері мен CAM өсімдіктері судың шектеулі мөлшері бар құрғақ аймақтарда бар. Олар көміртекті бекіту үшін, сондай-ақ өсімдік денелеріндегі су құрамын сақтау үшін арнайы көміртекті бекіту жолдарын пайдаланады.
С4 өсімдіктері дегеніміз не?
C4 өсімдіктері 4 көміртекті қосылыс шығаратын өсімдіктердің түрі; Оксалоацетат көміртегі фиксациясы процесінің бірінші тұрақты өнімі ретінде. С4 өсімдіктері мезофитті. Сондықтан C4 өсімдіктері C4 фотосинтез жолын пайдаланады. Бұл күндізгі уақытта устьицалардың ашылуын азайтудың және көміртегі фиксациясы кезінде бастапқыда қатысатын фермент болып табылатын Рубиско тиімділігін арттырудың балама жолы. Тиісінше, ол мезофилл жасушаларында да, бума қабықша жасушаларында да орын алады. C4 фотосинтезі жүретін бұл арнайы құрылым Кранц анатомиясы болып табылады.
01-сурет: C4 өсімдіктер
Сол сияқты, C4 фотосинтезі кезінде C4 өсімдіктері көміртекті бекітудің бастапқы сатысында фосфоэнолпируватты (ПЭП) (мезофилл жасушаларында болатын балама фермент) пайдаланады. ПЭП рубискоға қарағанда көмірқышқыл газына жақындығы жоғары. Демек, көмірқышқыл газы PEP арқылы оксалоацетатқа (С4), содан кейін малатқа (С4) бекітіледі және қабықша жасушаларына тасымалданады. Мұнда малат пируват пен көмірқышқыл газына декарбоксилденеді. Содан кейін бұл көмірқышқыл газы қабықша жасушаларында болатын Рубиско арқылы бекітіледі. C4 жолында көмірқышқыл газы жапырақтың екі аймағында бекітіледі.
CAM өсімдіктері дегеніміз не?
CAM өсімдіктері CAM фотосинтезін қолданатын өсімдіктердің бір түрі. CAM - Crassulacean қышқылының метаболизмі. Бұл құрғақ жағдайда өсетін өсімдіктерде кездесетін көміртекті бекітудің ерекше жолы. Сондай-ақ, бұл механизм алғаш рет Crassulaceae өсімдіктер тұқымдасында табылды. Сонымен қатар, бұл механизм жапырақтардағы устьицалар жабық ұсталатын күндізгі уақытта орын алады.
02-сурет: CAM өсімдіктері
Сондықтан CAM фотосинтезі өсімдіктің булану мен транспирацияға байланысты суды жоғалтуын болдырмайды. Бірақ түнде устьицалар ашылып, көмірқышқыл газын жинайды. Содан кейін бұл сіңірілген көмірқышқыл газы малат ретінде сақталады; вакуольдердегі төрт көміртекті қосылыс. Малат түнде CAM өсімдіктері шығаратын алғашқы тұрақты қосылыс болып табылатын оксалоацетаттан алынған. Содан кейін ол хлоропласттарға тасымалданады және фотосинтезді жеңілдету үшін күндізгі уақытта көмірқышқыл газына айналады. Мұнда синтезделген бірінші тұрақты өнім 3-фосфоглицерин қышқылы болып табылады. Бүкіл процесс тек мезофилл жасушаларында жүреді.
C4 және CAM өсімдіктерінің қандай ұқсастықтары бар?
- C4 қондырғылары мен CAM қондырғылары су аз болатын орталарда бар.
- Сонымен қатар мезофилл жасушалары C4 және CAM көміртегін бекіту жолдарына қатысады.
C4 және CAM өсімдіктерінің айырмашылығы неде?
C4 және CAM өсімдіктері - C3 фотосинтезінен ерекшеленетін екі түрлі фотосинтетикалық жолды жүзеге асыратын өсімдіктердің екі түрі. C4 өсімдіктері C4 фотосинтезін, ал CAM өсімдіктері CAM фотосинтезін жүзеге асырады. Демек, бұл C4 және CAM зауыттары арасындағы негізгі айырмашылық. C4 өсімдіктері негізінен мезофитті, ал CAM өсімдіктері ксерофитті. Сондықтан бұл C4 және CAM қондырғыларының тағы бір айырмашылығы.
Сонымен қатар, C4 өсімдіктерінің бірінші көміртегі өнімі оксалоацетат, ал CAM зауыттарының алғашқы көміртегі өнімдері түнде оксалоацетат және күндіз PGA. Сондықтан біз мұны C4 және CAM өсімдіктерінің арасындағы айырмашылық ретінде қарастыра аламыз. CAM өсімдіктері C4 өсімдіктерінен айырмашылығы CO2 түнде сақтай алады. Оның үстіне CAM өсімдіктері C4 өсімдіктеріне қарағанда суды да сақтай алады.
Сонымен қатар, C4 өсімдіктері Кранц анатомиясын көрсетеді, ал CAM өсімдіктері Кранц анатомиясын көрсетпейді. Сондай-ақ, C4 өсімдіктерінде көміртекті бекіту мезофилл жасушаларында да, қабықша жасушаларында да болады, ал CAM өсімдіктерінде көміртекті бекіту тек мезофилл жасушаларында болады. Сонымен, бұл C4 және CAM қондырғылары арасындағы тағы бір айырмашылық.
Төменде C4 және CAM қондырғыларының айырмашылығы туралы инфографика берілген.
Қорытынды – C4 және CAM зауыттары
C4 және CAM өсімдіктері құрғақ ортада кездеседі. Сондықтан олар көміртекті бекіту үшін, сондай-ақ өсімдік денесіндегі су құрамын сақтау үшін арнайы көміртекті бекіту жолдарын пайдаланады. CAM өсімдіктері - CAM фотосинтезін қолданатын өсімдіктердің бір түрі. С4 өсімдіктері 4 көміртекті қосылыс түзетін өсімдіктердің түрі; Оксалоацетат көміртегі фиксациясы процесінің бірінші тұрақты өнімі ретінде. C4 және CAM өсімдіктерінің арасындағы негізгі айырмашылық мынада: C4 өсімдіктерінде көміртегінің фиксациясы мезофиллдерде де (PEP арқылы) және байлам қабық жасушаларында (рубиско арқылы) жүреді, ал CAM өсімдіктерінде көміртекті бекіту тек мезофилл жасушаларында болады.
