Tofauti kuu kati ya mimea ya C4 na CAM ni kwamba katika mimea ya C4, urekebishaji wa kaboni hufanyika katika seli za ala za mesophyll na bundle wakati katika mimea ya CAM, urekebishaji wa kaboni hufanyika tu kwenye seli za mesophyll.
Mimea mingi hufuata mzunguko wa Calvin, ambao ni njia ya usanisinuru ya C3. Mimea hii hukua katika maeneo ambayo kuna maji ya kutosha. Zaidi ya hayo, zaidi ya 90% ya mimea hufanya njia ya C3 ya awali ya wanga. Walakini, kuna aina zingine mbili za mmea pia. Ni mimea ya C4 na mimea ya CAM. Lakini mimea ya C4 na mimea ya CAM iko katika maeneo kavu yenye kiasi kidogo cha maji. Wanatumia njia maalum za kurekebisha kaboni kurekebisha kaboni na pia kuhifadhi maji katika mimea yao.
Mimea ya C4 ni nini?
Mimea C4 ni aina ya mimea inayotoa mchanganyiko wa kaboni 4; oxaloacetate kama bidhaa ya kwanza thabiti ya mchakato wa kurekebisha kaboni. Mimea ya C4 ni mesophytic. Kwa hivyo, mimea ya C4 hutumia njia ya usanisinuru ya C4. Ni njia mbadala ya kupunguza kufunguka kwa stomata wakati wa mchana na kuongeza ufanisi wa Rubisco, ambayo ni kimeng'enya kilichohusika hapo awali wakati wa urekebishaji wa kaboni. Ipasavyo, hufanyika katika seli zote za mesophyll na seli za ala za kifungu. Muundo huu maalum ambapo usanisinuru wa C4 hufanyika ni Kranz anatomia.
Kielelezo 01: Mimea C4
Kadhalika, wakati wa usanisinuru wa C4, mimea ya C4 hutumia phosphoenolpyruvate (PEP) (kimeng'enya mbadala kilichopo kwenye seli za mesophyll) wakati wa hatua ya awali ya urekebishaji wa kaboni. PEP ina mshikamano wa juu wa dioksidi kaboni kuliko rubisco. Kwa hivyo, dioksidi kaboni huwekwa na PEP ndani ya oxaloacetate (C4) kisha kwa malate (C4) na kusafirishwa kwenye seli za sheath. Hapa, malate hupata decarboxylated ndani ya pyruvate na dioksidi kaboni. Dioksidi kaboni hii basi huwekwa na Rubisco, iliyopo kwenye seli za shehena za kifungu. Katika njia ya C4, kaboni dioksidi hurekebisha katika sehemu mbili za jani.
Mimea ya CAM ni nini?
Mimea ya CAM ni aina ya mimea inayotumia usanisinuru wa CAM. CAM ni kimetaboliki ya asidi ya Crassulacean. Ni njia maalum ya kurekebisha kaboni iliyopo kwenye mimea ambayo hukua chini ya hali kame. Pia, utaratibu huu ulipatikana kwanza katika familia ya mimea Crassulaceae. Zaidi ya hayo, utaratibu huu hutokea wakati wa mchana ambapo stomata iliyoko kwenye majani hufungwa.
Kielelezo 02: Mimea ya CAM
Kwa hivyo, usanisinuru wa CAM huzuia upotevu wa maji kwa mmea kutokana na uvukizi na upenyo. Lakini wakati wa usiku, stomata hufungua na kukusanya dioksidi kaboni. Kisha hii ilifyonza hifadhi ya dioksidi kaboni kama malate; kiwanja cha kaboni nne katika vakuli. Malate inatokana na oxaloacetate ambayo ni kiwanja cha kwanza thabiti kinachozalishwa na mimea ya CAM wakati wa usiku. Kisha husafirishwa hadi kwenye kloroplast na kubadilishwa kuwa kaboni dioksidi wakati wa mchana ili kuwezesha usanisinuru. Hapa, bidhaa ya kwanza imara iliyounganishwa ni asidi 3-phosphoglyceric. Mchakato wote unafanyika katika seli za mesophyll pekee.
Je, Kuna Ufanano Gani Kati ya C4 na Mimea ya CAM?
- Mimea ya C4 na mimea ya CAM ipo katika mazingira ambayo yana upatikanaji mdogo wa maji.
- Pia, seli za mesophyll zinahusika katika njia zote mbili za kurekebisha kaboni C4 na CAM.
Nini Tofauti Kati ya C4 na Mimea ya CAM?
Mimea ya C4 na CAM ni aina mbili za mimea inayotekeleza njia mbili tofauti za usanisinuru ambazo hutofautiana na usanisinuru wa C3. Mimea ya C4 hufanya usanisinuru wa C4 huku mimea ya CAM ikitekeleza usanisinuru wa CAM. Kwa hivyo, hii ndio tofauti kuu kati ya mimea ya C4 na CAM. Mimea ya C4 hasa ni mesophytic wakati mimea ya CAM ni xerophytic. Kwa hivyo, ni tofauti nyingine kati ya mimea ya C4 na CAM.
Aidha, bidhaa ya kwanza ya kaboni ya mimea ya C4 ni oxaloacetate huku bidhaa za kwanza za kaboni za mimea ya CAM ni oxaloacetates usiku na PGA wakati wa mchana. Kwa hivyo, tunaweza kuzingatia hii pia kama tofauti kati ya mimea ya C4 na CAM. Mimea ya CAM inaweza kuhifadhi CO2 usiku, tofauti na mimea ya C4. Zaidi ya hayo, mimea ya CAM inaweza kuhifadhi maji pia, tofauti na mimea ya C4.
Mbali na hilo, mimea ya C4 inaonyesha anatomia ya Kranz huku mimea ya CAM haionyeshi anatomia ya Kranz. Pia, katika mimea ya C4, urekebishaji wa kaboni hutokea katika seli zote za mesophyll na seli za ala za kifungu wakati katika mimea ya CAM, urekebishaji wa kaboni hutokea tu katika seli za mesophyll. Kwa hivyo, hii ni tofauti moja zaidi kati ya mimea ya C4 na CAM.
Ifuatayo ni maelezo kuhusu tofauti kati ya mimea ya C4 na CAM.
Muhtasari – C4 dhidi ya Mimea ya CAM
C4 na mimea ya CAM ipo katika mazingira kame. Kwa hiyo, hutumia njia maalum za kurekebisha kaboni ili kurekebisha kaboni na pia kuhifadhi maudhui ya maji katika mwili wa mmea. Mimea ya CAM ni aina ya mimea inayotumia usanisinuru wa CAM. Mimea ya C4 ni aina ya mimea inayozalisha kiwanja cha kaboni 4; oxaloacetate kama bidhaa ya kwanza thabiti ya mchakato wa urekebishaji wa kaboni. Tofauti kuu kati ya mimea ya C4 na CAM ni kwamba katika mimea ya C4, urekebishaji wa kaboni hufanyika katika mesophyll (kwa PEP), na seli za sheath ya kifungu (kwa rubisco) wakati katika mimea ya CAM urekebishaji wa kaboni hufanyika tu katika seli za mesophyll.
