Vergleich von C3-, C4- und CAM-Pflanzen: Unterschiede und Beispiele

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Maj-Britt

5.7.2022

Biologie

Vergleich C3, C4 und CAM-Pflanzen

Fächer

Biologie

Stoffwechsel

Photosynthese

Calvin zyklus

Vergleich von C3-, C4- und CAM-Pflanzen: Unterschiede und Beispiele

Name: Knowunity
Brand: Knowunity

Die Photosynthese ist ein fundamentaler Prozess in der Pflanzenwelt, aber nicht alle Pflanzen führen diesen auf die gleiche Weise durch. In der Evolution haben sich drei Hauptwege der CO₂-Fixierung entwickelt: C3, C4 und CAM. Diese Anpassungen ermöglichen es Pflanzen, in unterschiedlichsten Klimazonen zu überleben – von gemäßigten Regionen bis hin zu extremen Trockengebieten. Der Vergleich zwischen C3-, C4- und CAM-Pflanzen zeigt faszinierende Anpassungsstrategien, die es Pflanzen ermöglichen, auch unter widrigen Umständen effizient Photosynthese zu betreiben. Besonders interessant sind dabei die strukturellen und biochemischen Unterschiede, die jeweils spezifische Vor- und Nachteile mit sich bringen.

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5.7.2022

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5. Juli 2022

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Vergleich von C3-, C4- und CAM-Pflanzen: Unterschiede und Beispiele

Maj-Britt

@majtii

BSP FÜR
WICHTIGSTE
NUTZPFLANZEN
ÖKOLOGISCHER
STANDORT
BLAT TANATOMIE
ORT DER CO₂-
FIXIERUNG
AKZEPTOR DER
CO₂-FIXIERUNG
CO₂-FIXIERUNG
NOTWEND

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Vergleich von C3-, C4- und CAM-Pflanzen

Wichtigste Nutzpflanzen und ökologische Standorte

C3-Pflanzen:

Beispiele: Weizen, Reis
Wachsen unter normalen Temperaturen und Lichtverhältnissen
Blattanatomie: Schichtentyp mit Palisaden- und Schwammgewebe

C4-Pflanzen:

Beispiele: Mais, Hirse, Zuckerrohr
Angepasst an wärmere Regionen mit höherer Lichteinstrahlung $tropisches/subtropisches Klima$
Blattanatomie: Kranztyp mit speziellen Bündelscheidenzellen um die Leitbündel

CAM-Pflanzen:

Beispiele: Sukkulenten wie Ananas, Kakteen, Bromeliengewächse
Angepasst an sehr trockene Standorte mit starker Sonneneinstrahlung und hohen Temperaturen
Blattanatomie: Schichtentyp mit circa 20 Mesophyllzellschichten

CO₂-Fixierung und biochemische Unterschiede

C3-Pflanzen $CO₂-Fixierung$ :

Ort: im Stroma der Chloroplasten des Palisaden- und Schwammgewebes
Akzeptor: Ribulose-1,5-bisphosphat
Prozess: CO₂ wird einmal im Calvin-Zyklus fixiert
Erstes stabiles Zwischenprodukt: 3-Phosphoglycerat $C3$
Keine räumliche oder zeitliche Trennung der Prozesse

Wichtiges Konzept: Der Unterschied C3- und C4-Pflanzen liegt hauptsächlich in der Effizienz der CO₂-Fixierung. C3-Pflanzen fixieren CO₂ direkt über Rubisco und den Calvin-Zyklus, was bei höheren Temperaturen zu erhöhter Photorespiration führt und damit weniger effizient ist als bei C4-Pflanzen.

C4-Pflanzen $CO₂-Fixierung$ :

Ort: 1. im Cytosol der Mesophylzellen, 2. in den Chloroplasten der Bündelscheidenzellen
Akzeptor: Phosphoenolpyruvat $PEP$ - höhere CO₂-Affinität als Rubisco
Prozess: CO₂ wird zweimal fixiert Erste Fixierung: CO₂ an PEP → Oxalacetat $C4$ → Malat Zweite Fixierung: Decarboxylierung von Malat → CO₂-Abspaltung → Calvin-Zyklus
Räumliche Trennung der Schritte in verschiedenen Zelltypen

CAM-Pflanzen $CO₂-Fixierung$ :

Ort: im Cytosol und Chloroplasten der Mesophylzellen
Akzeptor: Phosphoenolpyruvat $PEP$
Prozess: CO₂ wird zweimal fixiert, aber zeitlich getrennt Nachts: Spaltöffnungen geöffnet → CO₂-Bindung → Apfelsäure $in Vakuolen gespeichert$ Tags: Spaltöffnungen geschlossen → Decarboxylierung → CO₂ für Calvin-Zyklus

Tabelle zum Vergleich: Die Vergleich C3, C4 CAM-Pflanzen Tabelle zeigt deutlich, dass der Unterschied C4 und CAM-Pflanzen hauptsächlich in der zeitlichen versus räumlichen Trennung der CO₂-Fixierung liegt. Während C4-Pflanzen räumlich $in verschiedenen Zellen$ trennen, trennen CAM-Pflanzen zeitlich $Tag/Nacht$ .

Anpassungsnotwendigkeit

C3-Pflanzen: Keine spezielle Anpassung nötig
C4-Pflanzen: Anpassung an Hitze, da Spaltöffnungen bei großer Hitze kaum geöffnet werden können
CAM-Pflanzen: Anpassung an extreme Trockenheit, da CO₂ nicht ständig verfügbar ist $Spaltöffnungen nur nachts geöffnet$

Vor- und Nachteile: CAM-Pflanzen Vor- und Nachteile liegen auf der Hand: Sie sparen durch nächtliche Stomataöffnung enorm Wasser, was ein Vorteil in ariden Gebieten ist. Der Nachteil ist die geringere Photosyntheserate im Vergleich zu C3- und C4-Pflanzen, da die CO₂-Fixierung zeitlich begrenzt ist.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

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Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

Android user

Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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Ich liebe diese App ❤️, ich benutze sie eigentlich immer, wenn ich lerne.

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