景天酸代谢途径又称CAM途径,指生长在热带及亚热带干旱及
半干旱地区的一些
肉质植物(最早发现在
景天科植物)所具有的一种光合固定二氧化碳的附加途径,其叶片气孔白天关闭,夜间开放。具有这种途径的植物称为
CAM植物。
在其所处的
自然条件下,气孔白天关闭,夜晚张开。它们具有此途径,既维持
水分平衡,又能同化
二氧化碳。途径的特点是:在夜间细胞中
磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)作为二氧化碳接受体,在PEP羧化酶催化下,形成
草酰乙酸,再还原成
苹果酸,并贮于
液泡中;白天苹果酸则由液泡转入
叶绿体中进行脱羧释放二氧化碳,再通过
卡尔文循环转变成糖。所以这类植物的绿色部分的
有机酸特别是苹果酸有昼夜的变化,夜间积累,白天减少。淀粉则是夜间减少(由于转变为二氧化碳接受体PEP)白天积累(由于进行
光合作用的结果)。已发现许多科植物如
龙舌兰科、
仙人掌科、
大戟科、
百合科、
葫芦科、
萝藦科,以及
凤梨科具有此途径。一般说
CAM植物是多汁的,但也有不是多汁的。多汁植物也并不都是CAM植物。这类植物是通过改变其
代谢类型以适应环境,由于该途径的特点造成
光合速率很低(3~10毫克CO2·
分米-2·小时-1),故生长慢,但能在其它植物难以生存的
生态条件下生存和生长。
C3途径是光合途径同化的基本途径,C4和CAM植物形成
碳水化合物除了分别需要
C4途径和CAM途径外,最终还需要C3途径。在
碳同化特性上,CAM与
C4植物相似,都有
PEP羧化酶,需要两次
羧化反应固定CO2。只是固定CO2与生成
光合作用产物在时间空间有差异,C4植物在
叶肉细胞内固定CO2,在
维管束鞘细胞中同化CO2。CAM植物则在晚上固定CO2,在白天同化CO2。