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山茶科C3植物中的景天科酸代谢（CAM）: 热度 2 cjj1650 2012-12-14 10:42; Yuan 等（ Tree Physiology ， 2012 ）在油茶（ Camellia oleifera ）变态肉质叶片（受真菌感染产生的）中发现了 CAM 途径。 CAM 植物兼具 C3 和 C4 植物的特征，如晚上利用 C4 循环固定 CO2 ，而白天则进行 C3 循环利用 CO2. CAM 植物水分利用效率较高，但植株生长相对缓慢。尽管如此， CAM 为植物应对未来气候变暖提供了新的策略。由美国能源部（ DOE ）支持的“ CAM 植入 C3 植物 ” 5 年计划（ 14.3 百万美元）已经启动（ http://www.unr.edu/nevada-today/news/2012/cushman-cam-research ），而通过真菌感染途径所形成的 CAM 或许将提供一种新的思路。原文链接： http://treephys.oxfordjournals.org/content/32/2/188 CAM 解释（图片来源于http://plantphys.info/plant_physiology/c4cam.shtml）肉质植物的一种特殊代谢方式，简称 CAM 。它们的绿色组织上的气孔夜间开放，吸收并固定 CO 2 ，形成以苹果酸为主的有机酸；白天则气孔关闭，不吸收 CO 2，但同时却通过光合碳循环将从苹果酸中释放的 CO 2还原为糖。这种代谢方式首先在景天科植物中被发现，从而得名。以后在干旱地区的许多其他植物种类中也相继被发现。 CAM 的生物化学途径：夜间，大气中 CO 2自气孔进入细胞质中，被磷酸烯醇式丙酮酸（ PEP ）羧化酶催化，与 PEP 结合形成草酰乙酸，再经苹果酸脱氢酶作用还原为苹果酸，贮于液泡中，其浓度每升可达 100 毫摩尔。苹果酸从细胞质通过液泡膜进入液泡是主动过程，而从液泡回到细胞质中则是被动过程。在日间，苹果酸从液泡中释放出来后，经脱羧作用形成 CO 2和 C 3化合物（见碳四植物）。有两种脱羧酶可催化这个反应。有些植物中 NADP （辅酶Ⅱ） - 或 NAD （辅酶Ⅰ） - 苹果酸酶催化氧化脱羧，形成 CO 2和丙酮酸，另一些植物中 PEP 羧激酶催化形成草酰乙酸，并脱羧产生 CO 2及 PEP 。 CO 2产生后，通过光合碳循环重新被固定，最终形成淀粉等糖类。在弱光下，尤其是气温高时，有一部分 CO2 会被释放到大气中去。至 1977 年止，已在 18 个科中的 109 个属， 300 种以上的植物中发现有 CAM 。最大，最重要的科有仙人掌科、景天科、大戟科、番杏科、百合科等。这些科在分类学上虽无明显的关联，但有两个共同的特征：①所有的科都起源于热带或亚热带，其中许多种生长于干旱地区。②大部分植物的茎或叶是肉质的。这些特征是在高温、干旱环境中生长的植物经过长期演化而形成的。某些 C3 植物如龙须海棠属的 Mesembryanthemum crystallinum 在遇到土壤盐分造成的水分胁迫时，会从 C3 代谢类型转变成 CAM 类型。 CAM 植物的这种避开辐射和蒸腾势很高的白天，而在凉爽的夜晚开放气孔来吸收光合作用所需的 CO2 的特性，使它的蒸腾比远低于其他类型的植物。 CAM 植物、 C4 植物、 C3 植物的蒸腾比（ gH2O ／ g 干物质）依次为 25 ～ 150 ， 250 ～ 350 ， 450 ～ 600 。但 CAM 植物单位叶（或其他同化器官）面积的光合速率受所能积累的 C4 双羧酸量的限制，比其他两类植物低， 3 类植物分别为 3 ～ 10 ， 20 ～ 40 ， 40 ～ 60mg CO2 ／（ dm2h ）。 CAM 植物的低光合速率使它们生长缓慢，但它们能在其他植物难以生存的干旱、炎热的生态条件下生存和生长。经济上较重要的 CAM 植物有菠萝和剑麻。供观赏的种类繁多，包括仙人掌科、景天科中的多种植物。以上摘自 http://www.bbioo.com/lifesciences/43-12438-1.html; 9867 次阅读|2 个评论

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