گیاه CAM چیست؟

گیاهان CAM یا (به انگلیسی: Crassulacean acid metabolism) گیاهانی هستند که در اثر شرایط سخت و خشک آب و هوایی به نوعی فرایند سوخت و ساز مجهز شده‌اند که طی آن CO2 تنها در طول شب جذب گیاه می‌شود و در طول روز روزنه‌های هوایی گیاه (به انگلیسی: Stoma ) برای جلوگیری از تبخیر اضافی آب بسته می‌شوند. CO2 جذب شده در طول شب به جوهر سیب (به انگلیسی: Malic acid) که یک ترکیب شیمیایی با شناسه پاب‌کم ۵۲۵ است تبدیل می‌شود، همچنین آنزیمی به نام روبیسکو (Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase oxygenase) سبب افزایش بازدهی در تولید می‌شود.

برخی از گیاهان سازگار با محیط‌های خشک، مانند کاکتوس‌ها و آناناس‌ها، از مسیر متابولیسم اسید کراسولاسه (CAM) برای به حداقل رساندن تنفس نوری استفاده می‌کنند. این نام از خانواده گیاهان، کراسولاسه گرفته شده است، دانشمندان اولین بار مسیر CAM را در گیاهان این خانواده شناسایی کردند. آناناس یک گیاه (CAM) است.
 

 

در این گیاهان به جای جدایی مکانی واکنش‌های وابسته به نور فتوسنتز و مکان استفاده از دی اکسید کربن در چرخه کالوین، واکنش‌ها در زمان‌های متفاوتی انجام می‌گیرند. در شب گیاهان CAM روزنه‌های خود را باز می‌کنند و اجازه می‌دهند که دی اکسید کربن به درون برگ‌ها نفوذ کند. این مولکول‌های دی اکسید کربن به صورت اگزالواستات توسط آنزیم فسفو انول پیروات کربوکسیلاز تثبیت می‌شوند (این مرحله مشابه گیاهان C4 است)، پس از این مرحله اگزالواستات به مالات و دیگر اشکال اسیدهای آلی تبدیل می‌شود.
 

 

فتوسنتز در گیاهان CAM
 

اسیدهای آلی درون واکوئل‌های این سلول‌ها تا روز بعد ذخیره می‌شوند. در روشنایی روز گیاهان CAM روزنه‌های خود را باز نمی‌کنند، ‌اما آن‌ها همچنان قادر به انجام فتوسنتز هستند. این توانایی به این دلیل است که اسیدهای آلی منتقل شده به واکوئل‌ها، از آن‌ها خارج شده و برای آزاد کردن دی اکسید کربن تجزیه می‌شوند و این مولکول‌های دی اکسید کربن وارد چرخه کالوین می‌شوند. این آزادسازی کنترل شده موجب حفظ غلظت بالای دی اکسید کربن در اطراف آنزیم روبیسکو می‌شود.