朝、太陽が東から昇ると、太陽の光を浴びた緑の葉や枝、幹も眠りから覚めます。緑の組織の表面の毛穴が開き、空気と水分が一定の速度で出入りできるようになります。このとき、葉は光合成を開始し、吸収した太陽エネルギーを利用して二酸化炭素と水を有機化合物に変換し、富とともに酸素を放出します。
光合成は、自然界におけるガス、エネルギー、水、物質の循環において重要な役割を果たしており、人間の生命と環境に直接影響を与えるだけでなく、地球の生物界の進化にも大きな影響を与えています。
しかし、パイナップル、サボテン、着生植物、発根植物などの多肉植物にはセダム酸代謝経路と呼ばれる種類があり、日中は光合成も行いますが、気孔はしっかりと閉じており、光と相互作用しません。外気. 空気から二酸化炭素を吸収する必要がなく、緑色の組織から酸素が浸透することなく、ガスと水分が交換されます.では、そのような植物の光合成のための二酸化炭素はどこから来るのでしょうか?
セダム酸代謝植物はすべて、モンスーンで暑い場所で育ちます。生き残るためには、夜間の涼しくなったときに気孔を開き、空気中の二酸化炭素を吸収してリンゴ酸に合成し、それを液胞に輸送して貯蔵する必要があります。日中、リンゴ酸は液胞から排出され、植物の光合成に必要な二酸化炭素を分解します。通常、細胞内のリンゴ酸は夜明け前に最大値まで蓄積し、日中は光合成により徐々に減少し、夕暮れ時に最小値に達します。
セダム酸代謝植物は、耐暑性が高く乾生植物の一種であり、葉の減少や肉質の茎への置換葉、表面の厚いクチクラ、トゲ、深い気孔などの乾生植物の形態的特徴を持っています。熱条件下では、彼らは空の気孔をしっかりと閉じ、夜間に二酸化炭素を吸収するという生理学的特徴を形成します. このようにして、生命と将来の世代が生き残ることができるように、極度の干ばつ条件下で水分損失を減らし、非効率的な光合成を行うことができます.続けます。この厳密な日周リズムは、日中に二酸化炭素を吸収して酸素を放出するほとんどの植物とは明らかに異なり、植物の環境への適応の多様性を示しています。
しかし、セダム代謝植物の中には、生育環境の水分状態によって異なる特性を示す種もあり、干ばつ条件下でのガス交換特性は上記のとおりであり、典型的なセダム酸代謝経路である。十分な供給があると、他の植物と同じように日中に毛穴を開き、二酸化炭素を吸収して酸素を放出します。
