С4 болон CAM ургамлын гол ялгаа нь C4 ургамалд нүүрстөрөгчийн нягтрал нь мезофил болон багц бүрхүүлийн эсүүдэд явагддаг бол CAM ургамалд нүүрстөрөгчийн нягтрал нь зөвхөн мезофилл эсүүдэд явагддаг.
Ихэнх ургамал нь С3 фотосинтезийн зам болох Калвины циклийг дагадаг. Эдгээр ургамлууд нь хангалттай усны нөөцтэй бүс нутагт ургадаг. Цаашилбал, ургамлын 90 гаруй хувь нь нүүрс усны нийлэгжилтийн С3 замыг явуулдаг. Гэсэн хэдий ч өөр хоёр ургамлын ангилал байдаг. Эдгээр нь C4 ба CAM ургамал юм. Гэхдээ C4 болон CAM ургамал нь хязгаарлагдмал хэмжээний устай хуурай бүс нутагт байдаг. Тэд нүүрстөрөгчийг бэхлэхийн тулд нүүрстөрөгчийг бэхлэх тусгай замыг ашигладаг бөгөөд мөн ургамлын бие дэх усны агууламжийг хадгалдаг.
С4 ургамал гэж юу вэ?
C4 ургамал нь 4 нүүрстөрөгчийн нэгдэл үүсгэдэг ургамлын төрөл юм; Оксалоацетат нь нүүрстөрөгчийг бэхлэх процессын анхны тогтвортой бүтээгдэхүүн юм. С4 ургамал нь мезофит юм. Тиймээс C4 ургамал нь C4 фотосинтезийн замыг ашигладаг. Энэ нь өдрийн цагаар стоматын нээлхийг багасгах, нүүрстөрөгчийг бэхлэх явцад анх оролцдог фермент болох Рубискогийн үр ашгийг нэмэгдүүлэх өөр арга юм. Үүний дагуу энэ нь мезофилл эс болон багц бүрхүүлийн эсүүдэд хоёуланд нь явагддаг. C4 фотосинтез явагддаг энэхүү тусгай бүтэц нь Кранзын анатоми юм.
Зураг 01: C4 ургамал
Үүний нэгэн адил С4-ийн фотосинтезийн үед С4 ургамал нүүрстөрөгчийг бэхлэх эхний үе шатанд фосфоенолпируват (PEP) (мезофиллийн эсэд байдаг өөр фермент)-ийг ашигладаг. PEP нь рубискотой харьцуулахад нүүрстөрөгчийн давхар исэлд илүү их хамааралтай байдаг. Тиймээс нүүрстөрөгчийн давхар ислийг PEP-ээр оксалоацетат (С4) болгон, дараа нь малат (С4) болгон нэгтгэж, бүрээсний эсүүдэд шилжүүлдэг. Энд малат нь пируват болон нүүрстөрөгчийн давхар исэлд декарбоксил болдог. Энэ нүүрстөрөгчийн давхар ислийг дараа нь баглаа бүрээсний эсүүдэд байдаг Рубискогоор тогтооно. C4 замд нүүрстөрөгчийн давхар исэл навчны хоёр хэсэгт тогтдог.
CAM ургамал гэж юу вэ?
CAM ургамал нь CAM фотосинтезийг ашигладаг ургамлын төрөл юм. CAM нь Crassulacean хүчил бодисын солилцоо юм. Энэ нь хуурай нөхцөлд ургадаг ургамалд байдаг нүүрстөрөгчийг бэхлэх тусгай зам юм. Түүнчлэн, энэ механизмыг анх Crassulaceae ургамлын гэр бүлээс олжээ. Цаашилбал, энэ механизм нь өдрийн цагаар навчнуудад агуулагдах stomata-г хаалттай байлгах үед тохиолддог.
Зураг 02: CAM ургамал
Тиймээс CAM фотосинтез нь ууршилт, транспирацийн улмаас ургамалд ус алдахаас сэргийлдэг. Гэвч шөнийн цагаар стоматууд нээгдэж, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг цуглуулдаг. Дараа нь энэ шингэсэн нүүрстөрөгчийн давхар исэл малат хэлбэрээр хадгалагддаг; вакуоль дахь дөрвөн нүүрстөрөгчийн нэгдэл. Малат нь Оксалоацетатаас гаралтай бөгөөд энэ нь CAM ургамлын шөнийн цагаар үйлдвэрлэдэг анхны тогтвортой нэгдэл юм. Дараа нь хлоропласт руу зөөгдөж, фотосинтезийг хөнгөвчлөхийн тулд өдрийн цагаар нүүрстөрөгчийн давхар исэл болгон хувиргадаг. Энд нийлэгжсэн анхны тогтвортой бүтээгдэхүүн бол 3-фосфоглицерины хүчил юм. Бүх үйл явц нь зөвхөн мезофилл эсүүдэд явагддаг.
C4 болон CAM ургамлын хооронд ямар төстэй зүйл байдаг вэ?
- C4 болон CAM ургамал нь ус багатай орчинд байдаг.
- Мөн мезофилл эсүүд нь C4 болон CAM нүүрстөрөгчийг тогтоох замд хоёуланд нь оролцдог.
C4 болон CAM ургамлын хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
C4 болон CAM ургамал нь C3 фотосинтезээс ялгаатай хоёр өөр фотосинтезийн замыг явуулдаг хоёр төрлийн ургамал юм. C4 ургамал нь C4 фотосинтезийг гүйцэтгэдэг бол CAM ургамал нь CAM фотосинтезийг гүйцэтгэдэг. Тиймээс энэ нь C4 болон CAM ургамлын хоорондох гол ялгаа юм. С4 ургамал нь ихэвчлэн мезофит, харин CAM ургамал нь ксерофит юм. Тиймээс энэ нь C4 болон CAM ургамлын өөр нэг ялгаа юм.
Цаашилбал, C4 ургамлын анхны нүүрстөрөгчийн бүтээгдэхүүн нь оксалоацетат бол CAM ургамлын анхны нүүрстөрөгчийн бүтээгдэхүүн нь шөнийн цагаар оксалоацетат, өдрийн цагаар PGA юм. Тиймээс бид үүнийг C4 болон CAM ургамлын хоорондох ялгаа гэж үзэж болно. CAM ургамал нь C4 ургамлаас ялгаатай нь CO2-г шөнийн цагаар хадгалах боломжтой. Түүнчлэн CAM ургамал нь C4 ургамлаас ялгаатай нь ус хадгалах чадвартай.
Түүнээс гадна C4 ургамал нь Кранзын анатомийг харуулдаг бол CAM ургамал нь Кранцын анатомийг харуулдаггүй. Түүнчлэн, C4 ургамалд нүүрстөрөгчийн бэхжилт нь мезофилл эс болон багц бүрхүүлийн эсүүдэд тохиолддог бол CAM ургамалд нүүрстөрөгчийн бэхжилт нь зөвхөн мезофилл эсүүдэд тохиолддог. Тэгэхээр энэ нь C4 болон CAM ургамлын хоорондох бас нэг ялгаа юм.
Доорх нь C4 болон CAM ургамлын ялгааг харуулсан инфографик юм.
Тойм – C4 ба CAM үйлдвэрүүд
C4 болон CAM ургамал нь хуурай орчинд байдаг. Тиймээс тэд нүүрстөрөгчийг бэхлэх, мөн ургамлын бие дэх усны агууламжийг хадгалахын тулд нүүрстөрөгчийг бэхлэх тусгай замыг ашигладаг. CAM ургамал нь CAM фотосинтезийг ашигладаг ургамлын төрөл юм. C4 ургамал нь 4 нүүрстөрөгчийн нэгдэл үүсгэдэг ургамлын төрөл юм; Оксалоацетат нь нүүрстөрөгчийг бэхлэх процессын анхны тогтвортой бүтээгдэхүүн юм. C4 ба CAM ургамлын гол ялгаа нь C4 ургамалд нүүрстөрөгчийн нягтрал нь мезофилл (PEP) болон багц бүрхүүлийн эсүүдэд (рубискогоор) явагддаг бол CAM ургамалд нүүрстөрөгчийн нягтрал нь зөвхөн мезофиллийн эсүүдэд явагддаг.
