发布网友 发布时间:2024-10-14 02:23
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热心网友 时间:2024-10-16 04:01
在植物代谢领域,一种独特的现象被称为景天酸代谢,简称CAM途径。它与C4植物的二氧化碳固定策略有所不同,C4植物通过空间上的错开,而景天酸代谢则是时间上的错开。具体来说,这类植物如凤梨,它们的叶子通常肉质丰满,能够在夜间开放气孔,吸收二氧化碳,然后通过哈奇-斯莱克途径进行固定。而在白天,尤其是在清晨,为了减少水分蒸发,气孔会关闭,这时候叶肉细胞中的卡尔文循环才开始进行。
景天酸代谢植物的策略十分巧妙,它们在夜间进行二氧化碳的收集,利用这个相对低耗能的阶段,然后在白天,尤其是在气孔关闭后,利用储存的二氧化碳进行高效的光合作用。这种时间上的错开不仅提高了水分利用效率,也确保了光合作用的正常进行,显示出植物对环境适应的高智慧。总的来说,景天酸代谢植物的二氧化碳固定效率是相当高的,体现了自然界的精妙设计。
卡尔文在实验中发现,标记有C14的CO2很快就能转变成有机物。在几秒钟之内,层析纸上就出现放射性的斑点,经与一直化学物比较,斑点中的化学成份是三磷酸甘油酸(3-phosphoglycerate,PGA),是糖酵解的中间体。这第一个被提取到的产物是一个三碳分子,所以将这种CO2固定途径称为C3途径,将通过这种途径固定CO2的植物称为C3植物。后来研究还发现,CO2固定的C3途径是一个循环过程,人们称之为C3循环。这一循环又称卡尔文循环。