Het belangrijkste verschil tussen C4- en CAM-planten is dat in C4-planten koolstoffixatie plaatsvindt in zowel mesofyl- als bundelmantelcellen, terwijl in CAM-planten koolstoffixatie alleen plaatsvindt in mesofylcellen.
De meeste planten volgen de Calvin-cyclus, de C3-fotosyntheseroute. Deze planten groeien in gebieden waar voldoende water beschikbaar is. Bovendien voert meer dan 90% van de planten de C3-route van koolhydraatsynthese uit. Er zijn echter ook twee andere plantencategorieën. Het zijn C4-planten en CAM-planten. Maar C4-planten en CAM-planten zijn aanwezig in droge gebieden met een beperkte hoeveelheid water. Ze gebruiken speciale koolstoffixatieroutes om koolstof te fixeren en ook om het watergeh alte in hun plantenlichaam te behouden.
Wat zijn C4-planten?
C4-planten zijn het type planten dat een 4-koolstofverbinding produceert; oxaalacetaat als het eerste stabiele product van het koolstoffixatieproces. C4-planten zijn mesofytisch. Daarom gebruiken C4-planten de C4-fotosyntheseroute. Het is een alternatieve route om het openen van huidmondjes overdag te minimaliseren en om de efficiëntie van Rubisco, het enzym dat aanvankelijk betrokken is bij koolstoffixatie, te verhogen. Dienovereenkomstig vindt het plaats in zowel mesofylcellen als bundelmantelcellen. Deze gespecialiseerde structuur waar C4-fotosynthese plaatsvindt, is de Kranz-anatomie.
Figuur 01: C4 Planten
Op dezelfde manier gebruiken de C4-planten tijdens C4-fotosynthese fosfoenolpyruvaat (PEP) (een alternatief enzym dat aanwezig is in de mesofylcellen) tijdens de eerste stap van koolstoffixatie. PEP heeft een hogere affiniteit voor koolstofdioxide dan rubisco. Daarom wordt koolstofdioxide door PEP gefixeerd in oxaalacetaat (C4) en vervolgens in malaat (C4) en getransporteerd naar bundelmantelcellen. Hier wordt malaat gedecarboxyleerd tot pyruvaat en koolstofdioxide. Dit koolstofdioxide wordt vervolgens gefixeerd door Rubisco, aanwezig in bundelmantelcellen. In de C4-route fixeert kooldioxide zich op twee delen van het blad.
Wat zijn CAM-planten?
CAM-planten zijn een soort planten die gebruikmaken van CAM-fotosynthese. CAM is Crassulacean zuurmetabolisme. Het is een speciale koolstoffixatieroute die aanwezig is in planten die onder droge omstandigheden groeien. Ook werd dit mechanisme voor het eerst gevonden in de plantenfamilie Crassulaceae. Bovendien treedt dit mechanisme overdag op, waarbij de huidmondjes in bladeren gesloten worden gehouden.
Figuur 02: CAM-planten
Daarom voorkomt CAM-fotosynthese het waterverlies door de plant door verdamping en transpiratie. Maar 's nachts gaan huidmondjes open en verzamelen ze koolstofdioxide. Vervolgens slaat deze geabsorbeerde kooldioxide op als malaat; een vier-koolstofverbinding in de vacuolen. Malaat is afgeleid van oxaalacetaat, de eerste stabiele verbinding die 's nachts door CAM-planten wordt geproduceerd. Het wordt vervolgens naar de chloroplasten getransporteerd en overdag weer omgezet in koolstofdioxide om de fotosynthese te vergemakkelijken. Hier is het eerste stabiele product dat wordt gesynthetiseerd 3-fosfoglycerinezuur. Het hele proces vindt alleen plaats in mesofylcellen.
Wat zijn de overeenkomsten tussen C4- en CAM-planten?
- C4-planten en CAM-planten zijn aanwezig in omgevingen met een lage waterbeschikbaarheid.
- Mesofylcellen zijn ook betrokken bij zowel C4- als CAM-koolstoffixatieroutes.
Wat is het verschil tussen C4- en CAM-planten?
C4- en CAM-planten zijn twee soorten planten die twee verschillende fotosyntheseroutes uitvoeren die verschillen van de C3-fotosynthese. C4-planten voeren C4-fotosynthese uit, terwijl CAM-planten CAM-fotosynthese uitvoeren. Daarom is dit het belangrijkste verschil tussen C4- en CAM-planten. C4-planten zijn voornamelijk mesofytisch, terwijl CAM-planten xerofytisch zijn. Daarom is het een ander verschil tussen C4- en CAM-planten.
Bovendien is het eerste koolstofproduct van de C4-planten oxaalacetaat, terwijl de eerste koolstofproducten van CAM-planten 's nachts oxaalacetaat en overdag PGA zijn. Daarom kunnen we dit ook beschouwen als een verschil tussen C4- en CAM-planten. CAM-planten kunnen 's nachts CO2 opslaan, in tegenstelling tot C4-planten. Bovendien kunnen CAM-planten, in tegenstelling tot C4-planten, ook water opslaan.
Bovendien vertonen C4-planten de Kranz-anatomie, terwijl CAM-planten de Kranz-anatomie niet vertonen. Ook vindt in C4-planten koolstoffixatie plaats in zowel mesofylcellen als bundelmantelcellen, terwijl in CAM-planten koolstoffixatie alleen in mesofylcellen plaatsvindt. Dit is dus nog een verschil tussen C4- en CAM-planten.
Hieronder staat een infographic over het verschil tussen C4- en CAM-installaties.
Samenvatting – C4 vs. CAM-planten
C4- en CAM-planten zijn aanwezig in droge omgevingen. Daarom gebruiken ze speciale koolstoffixatieroutes om koolstof te fixeren en ook om het watergeh alte in het plantenlichaam te behouden. CAM-planten zijn een soort planten die CAM-fotosynthese gebruiken. C4-planten zijn het type planten dat een 4-koolstofverbinding produceert; oxaalacetaat als het eerste stabiele product van het koolstoffixatieproces. Het belangrijkste verschil tussen C4- en CAM-planten is dat in C4-planten koolstoffixatie plaatsvindt in zowel mesofylen (door PEP) als bundelmantelcellen (door rubisco), terwijl in CAM-planten koolstoffixatie alleen plaatsvindt in mesofylcellen.
