La diferencia clave entre las plantas C4 y CAM es que en las plantas C4, la fijación de carbono tiene lugar tanto en el mesófilo como en las células de la vaina del haz, mientras que en las plantas CAM, la fijación de carbono tiene lugar solo en las células del mesófilo.
La mayoría de las plantas siguen el ciclo de Calvin, que es la ruta de fotosíntesis C3. Estas plantas crecen en regiones donde hay suficiente disponibilidad de agua. Además, más del 90% de las plantas llevan a cabo la vía C3 de síntesis de carbohidratos. Sin embargo, también hay otras dos categorías de plantas. Son plantas C4 y plantas CAM. Pero las plantas C4 y las plantas CAM están presentes en regiones secas con una cantidad limitada de agua. Utilizan vías especiales de fijación de carbono para fijar el carbono y también para preservar el contenido de agua en sus cuerpos vegetales.
¿Qué son las plantas C4?
Las plantas C4 son el tipo de plantas que producen un compuesto de 4 carbonos; oxaloacetato como primer producto estable del proceso de fijación de carbono. Las plantas C4 son mesofíticas. Por lo tanto, las plantas C4 utilizan la ruta de fotosíntesis C4. Es una vía alternativa para minimizar la apertura de estomas durante el día y aumentar la eficiencia de Rubisco, que es la enzima involucrada inicialmente durante la fijación de carbono. En consecuencia, tiene lugar tanto en las células del mesófilo como en las células de la vaina del haz. Esta estructura especializada donde tiene lugar la fotosíntesis C4 es la anatomía de Kranz.
Figura 01: Plantas C4
Del mismo modo, durante la fotosíntesis C4, las plantas C4 usan fosfoenolpiruvato (PEP) (una enzima alternativa presente en las células del mesófilo) durante el paso inicial de fijación de carbono. PEP tiene una mayor afinidad por el dióxido de carbono que rubisco. Por lo tanto, la PEP fija el dióxido de carbono en oxaloacetato (C4), luego en malato (C4) y lo transporta a las células de la vaina del haz. Aquí, el malato se descarboxila en piruvato y dióxido de carbono. Este dióxido de carbono luego es fijado por Rubisco, presente en las células de la vaina del haz. En la vía C4, el dióxido de carbono se fija en dos regiones de la hoja.
¿Qué son las plantas CAM?
Las plantas CAM son un tipo de plantas que utilizan la fotosíntesis CAM. CAM es el metabolismo del ácido de las crasuláceas. Es una vía especial de fijación de carbono presente en plantas que crecen en condiciones áridas. Además, este mecanismo se encontró por primera vez en la familia de plantas Crassulaceae. Además, este mecanismo ocurre durante el día cuando los estomas presentes en las hojas se mantienen cerrados.
Figura 02: Plantas CAM
Por lo tanto, la fotosíntesis CAM evita la pérdida de agua por parte de la planta debido a la evaporación y la transpiración. Pero durante la noche, los estomas se abren y recogen dióxido de carbono. Luego, este dióxido de carbono absorbido se almacena como malato; un compuesto de cuatro carbonos en las vacuolas. El malato se deriva del oxaloacetato, que es el primer compuesto estable producido por las plantas CAM durante la noche. Luego se transporta a los cloroplastos y se convierte nuevamente en dióxido de carbono durante el día para facilitar la fotosíntesis. Aquí, el primer producto estable sintetizado es el ácido 3-fosfoglicérico. Todo el proceso tiene lugar solo en las células mesófilas.
¿Cuáles son las similitudes entre las plantas C4 y CAM?
- Las plantas C4 y las plantas CAM están presentes en los ambientes que tienen poca disponibilidad de agua.
- Además, las células del mesófilo participan en las vías de fijación de carbono C4 y CAM.
¿Cuál es la diferencia entre las plantas C4 y CAM?
Las plantas C4 y CAM son dos tipos de plantas que llevan a cabo dos rutas fotosintéticas diferentes que difieren de la fotosíntesis C3. Las plantas C4 realizan la fotosíntesis C4 mientras que las plantas CAM realizan la fotosíntesis CAM. Por lo tanto, esta es la diferencia clave entre las plantas C4 y CAM. Las plantas C4 son principalmente mesofíticas, mientras que las plantas CAM son xerofíticas. Por lo tanto, es otra diferencia entre las plantas C4 y CAM.
Además, el primer producto de carbono de las plantas C4 es el oxaloacetato, mientras que los primeros productos de carbono de las plantas CAM son oxaloacetatos durante la noche y PGA durante el día. Por lo tanto, podemos considerar esto también como una diferencia entre las plantas C4 y CAM. Las plantas CAM pueden almacenar CO2 por la noche, a diferencia de las plantas C4. Además, las plantas CAM también pueden almacenar agua, a diferencia de las plantas C4.
Además, las plantas C4 muestran la anatomía de Kranz mientras que las plantas CAM no muestran la anatomía de Kranz. Además, en las plantas C4, la fijación de carbono ocurre tanto en las células del mesófilo como en las células de la vaina del haz, mientras que en las plantas CAM, la fijación de carbono ocurre solo en las células del mesófilo. Entonces, esta es una diferencia más entre las plantas C4 y CAM.
La siguiente es una infografía sobre la diferencia entre las plantas C4 y CAM.
Resumen: C4 frente a plantas CAM
Las plantas C4 y CAM están presentes en ambientes áridos. Por lo tanto, utilizan vías especiales de fijación de carbono para fijar el carbono y también para preservar el contenido de agua en el cuerpo de la planta. Las plantas CAM son un tipo de plantas que utilizan la fotosíntesis CAM. Las plantas C4 son el tipo de plantas que producen un compuesto de 4 carbonos; oxaloacetato como primer producto estable del proceso de fijación de carbono. La diferencia clave entre las plantas C4 y CAM es que en las plantas C4, la fijación de carbono tiene lugar tanto en los mesófilos (por PEP) como en las células de la vaina del haz (por rubisco), mientras que en las plantas CAM la fijación de carbono tiene lugar solo en las células del mesófilo.
