La principale différence entre les plantes C4 et CAM est que dans les plantes C4, la fixation du carbone a lieu à la fois dans les cellules du mésophylle et de la gaine du faisceau, tandis que dans les plantes CAM, la fixation du carbone a lieu uniquement dans les cellules du mésophylle.
La plupart des plantes suivent le cycle de Calvin, qui est la voie de photosynthèse C3. Ces plantes poussent dans des régions où la disponibilité en eau est suffisante. De plus, plus de 90% des plantes réalisent la voie C3 de synthèse des glucides. Cependant, il existe également deux autres catégories de plantes. Ce sont des usines C4 et des usines CAM. Mais les plantes C4 et les plantes CAM sont présentes dans les régions sèches avec une quantité d'eau limitée. Ils utilisent des voies spéciales de fixation du carbone pour fixer le carbone et également pour préserver la teneur en eau de leurs corps végétaux.
Que sont les plantes C4 ?
Les plantes C4 sont le type de plantes qui produisent un composé à 4 carbones; l'oxaloacétate comme premier produit stable du processus de fixation du carbone. Les plantes C4 sont mésophytes. Par conséquent, les plantes C4 utilisent la voie de photosynthèse C4. C'est une voie alternative pour minimiser l'ouverture des stomates pendant la journée et pour augmenter l'efficacité de Rubisco, qui est l'enzyme initialement impliquée lors de la fixation du carbone. En conséquence, il a lieu à la fois dans les cellules du mésophylle et dans les cellules de la gaine du faisceau. Cette structure spécialisée où se déroule la photosynthèse C4 est l'anatomie de Kranz.
Figure 01: Plantes C4
De même, lors de la photosynthèse C4, les plantes C4 utilisent du phosphoénolpyruvate (PEP) (une enzyme alternative présente dans les cellules du mésophylle) lors de l'étape initiale de fixation du carbone. Le PEP a une plus grande affinité pour le dioxyde de carbone que le rubisco. Ainsi, le dioxyde de carbone est fixé par le PEP en oxaloacétate (C4) puis en malate (C4) et transporté vers les cellules de la gaine. Ici, le malate est décarboxylé en pyruvate et en dioxyde de carbone. Ce dioxyde de carbone est ensuite fixé par Rubisco, présent dans les cellules de la gaine du faisceau. Dans la voie C4, le dioxyde de carbone se fixe dans deux régions de la feuille.
Que sont les usines CAM ?
Les plantes CAM sont un type de plantes qui utilisent la photosynthèse CAM. CAM est le métabolisme de l'acide crasulacéen. C'est une voie spéciale de fixation du carbone présente dans les plantes qui poussent dans des conditions arides. En outre, ce mécanisme a été découvert pour la première fois dans la famille des plantes Crassulaceae. De plus, ce mécanisme se produit pendant la journée où les stomates présents dans les feuilles sont maintenus fermés.
Figure 02: Usines CAM
Par conséquent, la photosynthèse CAM empêche la perte d'eau par la plante en raison de l'évaporation et de la transpiration. Mais pendant la nuit, les stomates s'ouvrent et collectent le dioxyde de carbone. Ensuite, ce dioxyde de carbone absorbé se stocke sous forme de malate; un composé à quatre carbones dans les vacuoles. Le malate est dérivé de l'oxaloacétate qui est le premier composé stable produit par les plantes CAM pendant la nuit. Il est ensuite transporté vers les chloroplastes et reconverti en dioxyde de carbone pendant la journée pour faciliter la photosynthèse. Ici, le premier produit stable synthétisé est l'acide 3-phosphoglycérique. L'ensemble du processus se déroule uniquement dans les cellules du mésophylle.
Quelles sont les similitudes entre les usines C4 et CAM ?
- Les plantes C4 et les plantes CAM sont présentes dans les environnements à faible disponibilité en eau.
- De plus, les cellules du mésophylle sont impliquées dans les voies de fixation du carbone C4 et CAM.
Quelle est la différence entre les usines C4 et CAM ?
Les plantes C4 et CAM sont deux types de plantes qui effectuent deux voies photosynthétiques différentes qui diffèrent de la photosynthèse C3. Les plantes C4 effectuent la photosynthèse C4 tandis que les plantes CAM effectuent la photosynthèse CAM. C'est donc la principale différence entre les usines C4 et CAM. Les plantes C4 sont principalement mésophytes tandis que les plantes CAM sont xérophytes. C'est donc une autre différence entre les usines C4 et CAM.
De plus, le premier produit carboné des plantes C4 est l'oxaloacétate tandis que les premiers produits carbonés des plantes CAM sont les oxaloacétates la nuit et le PGA le jour. Par conséquent, nous pouvons également considérer cela comme une différence entre les usines C4 et CAM. Les usines CAM peuvent stocker du CO2 la nuit, contrairement aux usines C4. De plus, les plantes CAM peuvent également stocker de l'eau, contrairement aux plantes C4.
De plus, les plantes C4 montrent l'anatomie de Kranz tandis que les plantes CAM ne montrent pas l'anatomie de Kranz. De plus, dans les plantes C4, la fixation du carbone se produit à la fois dans les cellules du mésophylle et dans les cellules de la gaine du faisceau, tandis que dans les plantes CAM, la fixation du carbone ne se produit que dans les cellules du mésophylle. C'est donc une différence de plus entre les usines C4 et CAM.
Ci-dessous est une infographie sur la différence entre les usines C4 et CAM.
Résumé - Usines C4 vs CAM
Les plantes C4 et CAM sont présentes dans les milieux arides. Par conséquent, ils utilisent des voies spéciales de fixation du carbone pour fixer le carbone et également pour préserver la teneur en eau du corps de la plante. Les plantes CAM sont un type de plantes qui utilisent la photosynthèse CAM. Les plantes C4 sont le type de plantes qui produisent un composé à 4 carbones; l'oxaloacétate comme premier produit stable du processus de fixation du carbone. le différence clé entre les plantes C4 et CAM est que dans les plantes C4, la fixation du carbone a lieu à la fois dans les mésophylles (par PEP) et dans les cellules de la gaine du faisceau (par rubisco) tandis que dans les plantes CAM, la fixation du carbone a lieu uniquement dans les cellules mésophylles.
