仙人掌是CAM植物,与C3和C4植物不大一样,抄了些别人的东西,不好意思
景天酸代谢植物 (CAM-植物 "Crassulacean acid metabolism" (CAM))属于C4类植物。代表性的植物有仙人掌, 凤梨和长寿花。
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) 。而景天酸代谢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。
CAM途径大概就是这样的,它实际上是把光合反应的前后分成了两个大步骤,一个在白天进行,也就是所谓的光反应阶段,在这一阶段,通过吸收光获能,电解水,放氧,产生还原力;然后晚上进行光合作用的后半步——C02的固定。
基本就是这样了。对于你的疑问,我想的是,因为效率不高,它白天不会产生很多的氧气,这些氧气可能直接就溶到了细胞里,供代谢用,而没有排出。
关于氧气的部分是我自己的理解,不知道有没有错,交流。
参考资料:植物生理学,曹仪植,兰州大学出版社