CAM一词来源于景天酸代谢(crassulacean acid metabolism),景天属植物是一大类肉质植物,CAM途径就是在这类植物中发现的。
基本介绍
- 中文名CAM途径
- 源于景天酸代谢
- 适应地区乾旱地区
- 特徵2个
CAM途径
CAM植物特别适应于乾旱地区,其特点是气孔夜间张开,白天关闭。夜间二氧化碳(CO2)能够进入叶中,也被固定在C4化合物中,与C4植物一样。白天有光时则C4化合物释放出的二氧化碳(CO2),参与卡尔文循环。
由于CAM植物夜间吸进二氧化碳(CO2),澱粉经糖酵解形成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP),在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)催化下,与PEP结合,生成草醯乙酸(OAA),进一步还原为苹果酸储存在液泡中。从而表现出夜间澱粉减少,苹果酸增加,细胞液pH下降。而白天气孔关闭,苹果酸转移到细胞质中脱羧,放出二氧化碳(CO2),进入C3途径合成澱粉;形成的丙酮酸可以形成PEP再还原成磷酸三糖,合成澱粉或者转移到线粒体,进一步氧化释放二氧化碳(CO2),又可进入C3途径。从而表现出白天澱粉增加,苹果酸减少,细胞液pH上升。
CAM光合作用的效率不高,利用这种途径的植物可以在荒漠中、酷热的条件下存活,但生长缓慢。
景天酸代谢(CAM)是植物光合作用中固定二氧化碳(CO2)的一种特殊方式。由于它有昼夜的苹果酸波动,早在1815年就被Heynes所发现。近十余年关于CAM研究的工作非常之多,而且涉及的内容非常广泛,包括CAM植物的生理、生态、生化、结构和分布等诸多方面。
特点
进行CAM途径的植物有以下两个特徵①所有的科都起源于热带或亚热带,其中许多种生长于乾旱地区。②大部分植物的茎或叶是肉质的。
这些特徵是在高温、乾旱环境中生长的植物经过长期演化而形成的,如仙人掌科、景天科、大戟科、番杏科、百合科。
夜间气孔开放,白天气孔关闭。
比较
C4途径和CAM途径固定二氧化碳(CO2)的酶都是PEP羧化酶。