由于PEP的再生需消耗2个ATP,使得C4化植物同化1个CO2耗要消耗5个 ATP 和2个NADPH。
CAM途径-景天酸代谢途径除了我们熟知的C3,C4途径,还有另一种碳同化途径——CAM途径,也被称为景天酸代谢途径。这种方式起源于热带,主要存在于干旱环境中的耐热植物中,例如多肉植物,具有大的薄壁细胞,内有叶绿体和大液泡。气孔主要在夜间开放, 吸收CO2。有较高的PEPC活性,在夜间由PEPC催化羧化反应,积累苹果酸。白天则气孔关闭,苹果酸脱羧释放CO2,再由C3途径同化。在这个过程中,苹果酸和葡聚糖呈相反的昼夜变化。
CAM途径 CO2同化通路图
夜间: PEP CO2 H2O——PEPCase——>OAA————>Mal
白天,苹果酸运到细胞质中: Mal————>丙酮酸 CO2
CO2进入叶绿体,进行C3循环。
C3,C4,CAM植物有啥不同?这三类植物,或者说这三类途径都包含了C3过程。但是不同的地方是:首先,C4途径和CAM 途径比C3途径,都有一个固定CO2的附加过程,外界CO2先同化为四碳二羧酸,再经脱羧后固定形成碳水化合物。
C3植物——水稻
C3植物叶横切图
其次,C4植物CO2的固定和还原在空间上是分开的,而CAM 植物 CO2 的固定和还原则是在时间上隔开的。