Make your own free website on Tripod.com
About us
Webboard
Chatroom
Guestbook
Links

 

กลไกการเพิ่มความเข้มข้นคาร์บอนไดออกไซด์ของพืชซีเอเอ็ม ( CAM )

                พืชบางชนิดเจริญได้ในที่แห้งแล้งซึ่งในเวลากลางวันสภาพแวดล้อมจะมีความชื้นต่ำและอุณหภูมิสูง  ทำให้พืชสูญเสียน้ำทางปากใบมาก  พืชที่เจริญในพื้นที่แห้งแล้งแล้วจึงมีวิวัฒนาการที่จะลดหารสูญเสียน้ำ  โดยการลดรูปของใบให้มีขนาดเล็กลง และปากใบปิดในเวลากลางวัน หรือมีลำต้นอวบน้ำเพื่อจะสงวนรักษาน้ำไว้ใช้
้ในกระบวนต่าง ๆ

                ในเวลากลางคืนอากาศมีอุณหภูมิต่ำและความชื้นสูงปากใบพืชดังกล่าวข้างต้นจึงเปิด แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์จะเข้าทางปากใบไปยังเซลล์มีโซฟิลล์  สารประกอบ  PEP  จะตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ไว้แล้วเปลี่ยนเป็นสาร OAA  ซึ่ง OAA  นี้จะเปลี่ยนเป็นสารที่มีคาร์บอน 4 อะตอม ชื่อ
กรดมาลิก
( malic acid ) แล้วเคลื่อนย้ายมาสะสมไว้ในแวคิวโอล  ในเวลากลางวันเมื่อเริ่มมีแสงปากใบจะปิดเพื่อลดการสูญเสียน้ำ  กรดมาลิกจะถูกลำเลียงจากแวคิวโอลเข้าสู่

คลอโรพลาสต์  พืชจะมีกระบวนการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์จากกรดมาลิกที่สะสมไว้  และคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกตรึงเข้าสู่วัฏจักรคัลวินตามปกติ  และเนื่องจากการปิดปากใบทำให้คาร์บอนไดออกไซด์แพร่ออกนอกใบได้ยาก  ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในเซลล์สูง  อัตราโฟโตเรสไพเรชันจึงลดลงอย่างมาก  เมื่อมีแสงกรดมาลิกที่ปล่อยออกมาจากแวคิวโอลจะไปยับยั้งเอนไซม์ที่กระตุ้นปฏิกิริยาตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ของ 

PEP  แต่ในเวลากลางคืนกรดมาลิกจะถูกลำเลียงไปเก็บไว้ในแวคิวโอลเอนไซม์ที่เร่งปฏิกิริยาตรึงคาร์บอนไดออกไซด
์ของ 
PEP  จึงทำงานได้เนื่องจากกระบวนการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์แบบนี้เป็นกระบวนการที่พบได
้ในครั้งแรกในพืชตระกูลครัสซูลาซี
(Crussulaceae ) เช่นกระบองเพชร จึงเรียกว่าพืชซีเอเอ็ม
แต่ในปัจจุบันพบว่าสามารถพบได้ในพืชวงศ์อื่นอีก  เช่น  กล้วยไม้  สับปะรด  ว่านหางจระเข้ และศรนารายณ์ เป็นต้น

                โดยทั่วไปพืชซีเอเอ็มจะสูญเสียน้ำ 50 – 100  กรัม ต่อการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์หนึ่งกรัม  ในขณะที่พืช
C4 และ C3  จะต้องเสียน้ำมากถึง 250 – 300 กรัม และ 400 – 500 กรัม ตามลำดับ
ดังนั้นพืชซีเอเอ็มจึงสามารถมีชีวิตรอดอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำน้อยหรือขาดแคลนน้ำได้ดีกว่าพืช
C4 หรือพืช C3

                เมื่ออยู่ในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม  พืชบางชนิดสังเคราะห์ด้วยแสงโดยใช้วัฏจักรคัลวินเพียงอย่างเดียว
แต่ถ้าอยู่ในสภาพแสดล้อมที่ไม่เหมาะสม  เช่น  การขาดแคลนน้ำ  อุณหภูมิสูง  หรือดินเค็ม  เป็นต้น พืชจะแสดงการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์แบบพืชซีเอเอ็มได้ เช่น สับปะรด เป็นต้น