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近日，去了趟农博园，在家庭园艺园中看到了几种适合放在卧室的植物，介绍中提到了CAM类植物可在夜间吸收二氧化碳放出氧气，真的是这样吗？ 经查证不同的植物，碳反应的过程不一样，而且叶片的解剖结构也不相同。这是植物对环境的适应的结果。碳反应可分为C3、C4和CAM三种类型。三种类型是因二氧化碳的固定这一过程的不同而划分的。而放出氧气的光反应都是一样的，因此CAM类植物释放氧气也是在白天而不是夜间 CAM（crassulacean acid metabolism），景天科酸代谢 景天科酸代谢 许多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CO2，形成以苹果酸为主的有机酸；白天则气孔 关闭，不吸收CO2，但同时却通过光合碳循环将从苹果酸中释放的CO2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。德语文献中称之为昼夜酸节律。 图中画出了CAM的生物化学途径：夜间，大气中CO2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CO2和C3化合物（见四碳植物）。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CO2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CO2及PEP。CO2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。 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3～10，20～40，40～60mgCO2/（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。 |
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