La differenza fondamentale tra le piante C4 e CAM è che nelle piante C4, la fissazione del carbonio avviene sia nel mesofillo che nelle cellule della guaina del fascio, mentre nelle piante CAM, la fissazione del carbonio avviene solo nelle cellule del mesofillo.
La maggior parte delle piante segue il ciclo di Calvin, che è il percorso della fotosintesi C3. Queste piante crescono in regioni dove c'è un'adeguata disponibilità di acqua. Inoltre, oltre il 90% delle piante svolge la via C3 di sintesi dei carboidrati. Tuttavia, ci sono anche altre due categorie di piante. Sono piante C4 e piante CAM. Ma le piante C4 e le piante CAM sono presenti nelle regioni aride con una quantità limitata di acqua. Utilizzano speciali percorsi di fissazione del carbonio per fissare il carbonio e anche per preservare il contenuto di acqua nei loro corpi vegetali.
Cosa sono le piante C4?
Le piante C4 sono il tipo di piante che producono un composto a 4 atomi di carbonio; ossalacetato come primo prodotto stabile del processo di fissazione del carbonio. Le piante C4 sono mesofitiche. Pertanto, le piante C4 utilizzano il percorso di fotosintesi C4. È un percorso alternativo per ridurre al minimo l'apertura degli stomi durante il giorno e per aumentare l'efficienza di Rubisco, che è l'enzima inizialmente coinvolto durante la fissazione del carbonio. Di conseguenza, si svolge sia nelle cellule del mesofillo che nelle cellule della guaina del fascio. Questa struttura specializzata in cui avviene la fotosintesi C4 è l'anatomia di Kranz.
Figura 01: Impianti C4
Allo stesso modo, durante la fotosintesi C4, le piante C4 usano il fosfoenolpiruvato (PEP) (un enzima alternativo presente nelle cellule del mesofillo) durante la fase iniziale della fissazione del carbonio. Il PEP ha una maggiore affinità per l'anidride carbonica rispetto al rubisco. Quindi, l'anidride carbonica viene fissata dalla PEP nell'ossalacetato (C4), quindi nel malato (C4) e trasportata nelle cellule della guaina del fascio. Qui, il malato viene decarbossilato in piruvato e anidride carbonica. Questa anidride carbonica viene quindi fissata da Rubisco, presente nelle cellule della guaina del fascio. Nella via C4, l'anidride carbonica si fissa in due regioni della foglia.
Cosa sono le piante CAM?
Le piante CAM sono un tipo di piante che utilizzano la fotosintesi CAM. CAM è il metabolismo dell'acido crassulaceo. È una speciale via di fissazione del carbonio presente nelle piante che crescono in condizioni aride. Inoltre, questo meccanismo è stato trovato per la prima volta nella famiglia delle piante delle Crassulaceae. Inoltre, questo meccanismo si verifica durante il giorno in cui gli stomi presenti nelle foglie vengono tenuti chiusi.
Figura 02: Impianti CAM
Pertanto, la fotosintesi CAM previene la perdita d'acqua da parte della pianta per evaporazione e traspirazione. Ma durante la notte, gli stomi si aprono e raccolgono anidride carbonica. Quindi questa anidride carbonica assorbita si immagazzina come malato; un composto a quattro atomi di carbonio nei vacuoli. Il malato deriva dall'ossalacetato che è il primo composto stabile prodotto dalle piante CAM durante la notte. Viene quindi trasportato ai cloroplasti e riconvertito in anidride carbonica durante il giorno per facilitare la fotosintesi. Qui, il primo prodotto stabile sintetizzato è l'acido 3-fosfoglicerico. L'intero processo avviene solo nelle cellule del mesofillo.
Quali sono le somiglianze tra le piante C4 e CAM?
- Le piante C4 e le piante CAM sono presenti negli ambienti con scarsa disponibilità di acqua.
- Inoltre, le cellule del mesofillo sono coinvolte nelle vie di fissazione del carbonio C4 e CAM.
Qual è la differenza tra piante C4 e CAM?
Le piante C4 e CAM sono due tipi di piante che svolgono due diversi percorsi fotosintetici che differiscono dalla fotosintesi C3. Le piante C4 effettuano la fotosintesi C4 mentre le piante CAM effettuano la fotosintesi CAM. Quindi, questa è la differenza chiave tra le piante C4 e CAM. Le piante C4 sono principalmente mesofite mentre le piante CAM sono xerofite. Pertanto, è un' altra differenza tra le piante C4 e CAM.
Inoltre, il primo prodotto di carbonio delle piante C4 è l'ossalacetato, mentre i primi prodotti di carbonio delle piante CAM sono gli ossalacetati di notte e il PGA di giorno. Pertanto, possiamo considerare questo anche come una differenza tra le piante C4 e CAM. Le piante CAM possono immagazzinare CO2 di notte, a differenza delle piante C4. Inoltre, le piante CAM possono anche immagazzinare acqua, a differenza delle piante C4.
Inoltre, le piante C4 mostrano l'anatomia di Kranz mentre le piante CAM non mostrano l'anatomia di Kranz. Inoltre, nelle piante C4, la fissazione del carbonio si verifica sia nelle cellule del mesofillo che nelle cellule della guaina del fascio, mentre nelle piante CAM, la fissazione del carbonio si verifica solo nelle cellule del mesofillo. Quindi, questa è un' altra differenza tra le piante C4 e CAM.
Quello sotto è un'infografica sulla differenza tra le piante C4 e CAM.
Riepilogo – C4 vs. Piante CAM
Le piante C4 e CAM sono presenti in ambienti aridi. Pertanto, utilizzano speciali percorsi di fissazione del carbonio per fissare il carbonio e anche per preservare il contenuto di acqua nel corpo della pianta. Le piante CAM sono un tipo di piante che utilizzano la fotosintesi CAM. Le piante C4 sono il tipo di piante che producono un composto a 4 atomi di carbonio; ossalacetato come primo prodotto stabile del processo di fissazione del carbonio. La differenza chiave tra le piante C4 e CAM è quella nelle piante C4, la fissazione del carbonio avviene sia nei mesofilli (mediante PEP) che nelle cellule della guaina del fascio (tramite rubisco) mentre nelle piante CAM la fissazione del carbonio avviene solo nelle cellule del mesofillo.
