CAM-Pflanzen, Pflanzen, die starken Wasserverlust vermeiden, indem sie tagsüber ihre Stomata geschlossen halten und nur nachts öffnen, damit CO2 ins Blattinnere gelangen kann und somit für die CO2-Fixierung zur Verfügung steht.C 4 ‍ -Pflanzen

Die lichtabhängigen Reaktionen laufen dabei in den Mesophyllzellen (Schwammgewebe in der Mitte des Blattes) und der Calvin-Zyklus in speziellen Zellen um die Leitbündel statt.In den Bündelscheidenzellen findet der Calvin-Zyklus statt. Die Rubisco arbeitet hier in einem nahezu sauerstofffreien Milieu und hat daher eine wesentlich höhere Ausbeute. Die Photorespiration hat dagegen deutlich geringere Werte. Allerdings haben die Bündelscheidenzellen keine Photosysteme für die Lichtreaktion.

Welchen Mechanismus machen sich C4 und CAM-Pflanzen in der Photosynthese zunutze : Die C4- und CAM-Fotosynthese haben auch Gemeinsamkeiten. Bei beiden wird Kohlenstoffdioxid an PEP (Phosphoenolpyruvat) fixiert. Zudem findet bei beiden eine Vorfixierung des Kohlenstoffdioxids statt. Das ist nicht zu verwechseln mit der C3-Fotosynthese, hier wird Kohlenstoffdioxid an Ribulose-1,5-bisphosphat fixiert.

Welche Pflanzen betreiben Cam-Photosynthese

Zu den CAM-Pflanzen gehören neben sukkulenten Dickblattgewächsen (Crassulaceae), auch viele Pflanzen aus den Familien Cactaceae (Kakteengewächse), Agavaceae (Agavengewächse) und Euphorbiaceae (Wolfsmilchgewächse). Selbst die Ananas nutzt die CAM-Photosynthese.

Wie funktionieren CAM-Pflanzen : Bei der CAM-Photosynthese wird das CO2 nachts fixiert, weil dann die Stomata weit geöffnet werden können, ohne dass ein großer Wasserverlust durch Transpiration zu befürchten ist. Hier ist im Gegensatz zur C4-Photosynthese eine zeitliche Trennung zwischen Tag und Nacht zu beobachten.

Im Unterschied zu C4-Pflanzen findet bei CAM-Pflanzen keine räumliche, sondern eine zeitliche Trennung von primärer CO2-Fixierung und Calvin-Zyklus statt.

C4-Pflanzen können mit viel weniger RuBisCO genau so viel Kohlenstoff aus der Luft fixieren wie C3-Pflanzen. So bleibt ihnen mehr Energie zum Wachsen. “ C4-Pflanzen sind bei Wasserknappheit, hohen Temperaturen und Sonneneinstrahlung C3-Pflan- zen in ariden Klimazonen überlegen.

Warum heißen CAM-Pflanzen so

CAM steht für den englischen Begriff „crassulacean acid metabolism“, was zu deutsch „Crassulaceen-Säurestoffwechsel“ bedeutet. Wie C4-Pflanzen binden CAM-Pflanzen CO2 mithilfe des Enzyms PEP-Carboxylase unter Bildung von Oxalacetat, das wiedrum zu Malat reduziert wird.Zu den CAM-Pflanzen gehören neben sukkulenten Dickblattgewächsen (Crassulaceae), auch viele Pflanzen aus den Familien Cactaceae (Kakteengewächse), Agavaceae (Agavengewächse) und Euphorbiaceae (Wolfsmilchgewächse). Selbst die Ananas nutzt die CAM-Photosynthese.C4-Pflanzen haben daher einen Mechanismus entwickelt, um selbst geringste Mengen CO2 nutzen zu können. Im Gegensatz zu C3-Pflanzen besteht das erste Zwischenprodukt der Photosynthese bei C4-Pflan- zen – Oxalacetat – aus vier Kohlenstoff-Atomen. Mithilfe des Enzyms PEP-Carboxylase wird CO2 besonders effektiv gebunden.

C4-Pflanzen können bei hoher Lichteinstrahlung und Temperatur in kürzerer Zeit mehr Biomasse aufbauen als C3-Pflanzen und sind damit an Standorte mit viel Sonne und Wärme angepasst.

Warum CAM : Vorteile von CAM (Computer Aided Manufacturing)

Mit dem Einsatz einer CAM-Software können viele Aufgaben vereinfacht und dadurch wesentliche Vorteile erzielt werden: Reduzierte Fehleranfälligkeit, da keine händische Eingabe von NC-Codes mehr nötig. Höhere Produktivität, weil die Maschine nicht mehr stillstehen muss.

Welchen Vorteil haben C4-Pflanzen : C4-Pflanzen können bei hoher Lichteinstrahlung und hoher Temperatur in kürzerer Zeit mehr Biomasse aufbauen als C3-Pflanzen. Entsprechend sind C4-Pflanzen vorwiegend an trockenen Standorten zu finden. Vor allem Gräser und Nutzpflanzen, wie Amarant, Hirse, Mais und Zucker- rohr nutzen die C4-Photosynthese.

Warum spricht man von C4-Pflanzen

Bei C4-Pflanzen ist das erste Produkt der Fotosynthese ein Kohlenstoffkörper mit vier Kohlenstoff (C)-Atomen – daher der Name. Nur etwa drei Prozent aller Pflanzenarten weltweit sind C4-Pflanzen. Die meisten anderen Pflanzen sind C3-Pflanzen: Bei ihnen hat das erste Produkt der Fotosynthese drei C-Atome.