科普视频
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如果说C4植物是空间上错开二氧化碳的固定和卡尔文循环的话,那景天酸循环就是时间上错开这两者。行使这一途径的植物,是那些有着膨大肉质叶子的植物,如凤梨。这些植物晚上开放气孔,吸收二氧化碳,同样经哈奇-斯莱克途径将$固定。早上的时候气孔关闭,避免水分流失过快。同时在叶肉细胞中进行[[0. 卡尔文循环(Calvin cycle)]]。这些植物二氧化碳的固定效率也很高。
意义:二氧化碳的固定,使得原本化学性质不活泼的二氧化碳,化学活性增加,以利于被还原,最后合成[[C6:葡萄糖(glucose)]]。
C4和CAM途径的对比
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| | 核心反应 / 转运事件 | C4植物发生场所 | CAM植物发生场所 | | --- | --------------------------------------------- | ---------------------------------------------------- | ------------------------------------------------ | | 1 | [[C3:磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)]]+$=[[C4:草酰乙酸(OAA,oxaloacetate)]] | [[0. 细胞质(cytoplasm)]] | 夜间[[0. 细胞质(cytoplasm)]] | | 间歇1 | OAA 还原为苹果酸,启动跨膜转运 | 叶肉细胞细胞质 → 维管束鞘细胞(苹果酸跨膜:叶肉细胞膜 + 维管束鞘细胞膜 + 维管束鞘叶绿体膜) | 夜间:苹果酸:细胞质 → 液泡(苹果酸跨的膜:液泡膜) | | 2 | [[8. TAC:苹果酸氧化为草酰乙酸:苹果酸脱氢酶(MDH)]] | 维管束鞘细胞[[0. 线粒体]]、[[0. 细胞质(cytoplasm)]] | 日间[[0. 细胞质(cytoplasm)]] | | 间歇2 | 苹果酸 / OAA 转运至脱羧场所 | 维管束鞘细胞细胞质 / 线粒体 → 维管束鞘叶绿体基质(苹果酸 / OAA 跨叶绿体膜)<br><br> | 细胞质中苹果酸 / OAA 转运至叶绿体(或直接在细胞质脱羧)(苹果酸 / OAA 跨叶绿体膜) | | 3 | [[C4:苹果酸(malic)]]=[[C3:丙酮酸(pyruvate)]]+$ | 维管束鞘细胞[[0. 叶绿体(Chloroplast)]] | 日间[[0. 细胞质(cytoplasm)]] | | 间歇3 | 脱羧产物丙酮酸转运至 PEP 再生场所 | 维管束鞘叶绿体 → 维管束鞘细胞质 → 叶肉细胞质<br><br>丙酮酸跨叶绿体膜(依赖磷酸转运体) | 丙酮酸:细胞质 →<br><br>丙酮酸跨叶绿体膜(依赖磷酸转运体) | PS:以上跨膜内容我是借助AI帮我完善的
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水生CAM植物
• [[水韭属(Isoetes)]]
• [[小叶苦草(刺苦草,Vallisneria spinulosa)]]
• [[泽番椒(Deinostemma violaceum)]]
• [[圆叶狸藻(普通狸藻,Utricularia vulgaris)]]
水生“类 CAM” 或兼性 CAM 植物
适应周期性干旱与水淹交替的湿地环境。
• 某些[[景天属(青锁龙属,Sedum)]]物种
• 泽泻科的[[慈姑属(Sagittaria)]]