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景天酸代謝植物 - Wikipedia

景天酸代謝植物

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景天酸代謝植物 (CAM-植物 "Crassulacean acid metabolism" (CAM))属于C4类植物。代表性的植物有仙人掌, 凤梨长寿花

要在干旱热带地区生存下来,CAM-植物发展出一套生存策略,CO2-的固定将于卡尔文循环在时间上分开。这样就可以避免水分过快的流失,因为气孔只在夜间开放以摄取CO2

纯粹的C4类植物对二氧化碳固定实行的是空间分离 (通过两种细胞类型实现, 叶肉细胞和维管束鞘细胞) 。而景天酸代謝植物则服从以下昼夜节律:

  • 晚上: CO2吸收和固定于磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)。生成的草酰乙酸(OA)会被还原为苹果酸,并储存于细胞的液泡中。该过程中伴随有酸化,pH值降低在日间光反应里产生的还原物质也会在这里发挥作用。
  • 日间: 在液泡里的酸性物质(主要是苹果酸,但也有天门冬氨酸)会被脱羧。释放的 CO2进入卡尔文循环。

CAM-植物必须准备足够的磷酸烯醇式丙酮酸以供夜间CO2固定使用。为此植物在日间储存淀粉,晚间它们将通过丙酮酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸。 详细过程请见C4类植物

这种光合作用类型的缺点是比较耗能。

CAM Metabolismus

插图: "景天酸代谢" (CAM)

[编辑] 证明

可以通过两个实验验证,某种植物是否为景天酸代謝植物:

1. 液泡液在晚间呈酸性。可用酸碱指示剂测得。

2. 凤梨科植物的气孔的早晚开闭也可以用实验的方法观察到:在叶的下表面涂上两层透明的指甲油- 大概1平方厘米 - 然后用显微镜观察。如果气孔晚间开日间关,则可以推断该植物为景天酸代謝植物,但还需要进一步证明去确定。

[编辑] 链接

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