САМ-метаболизм

Цикл Хетча и Слэка обнаружен также у растений-суккулентов (из родов Crassula, Bryophyllum и др.). Но если у С₄-растений кооперация достигнута за счет пространственного разделения двух циклов (включение СО₂ в органические кислоты в мезо­филле, восстановление в обкладке), то у суккулентов эти процес­сы разделены во времени. Для них не характерны структурные особенности С₄-растений, а существует суточный цикл метабо­лизма С₄-кислот с образованием яблочной кислоты ночью. В соответствии с английским выражением Crassulacean acid meta­bolism (САМ) этот тип фиксации СО₂ называют САМ-метаболизмом (рис. 17).

 

 

Рис. 17. САМ-путь фотосинтеза

Устьица у этих растений открываются ночью, что уменьшает потери воды растениями. СО₂, поступающий из атмосферы и освобождающийся в процессе дыхания, при участии ФЕП-карбоксилазы взаимодействует с фосфоенолпируватом, образуя щавелевоуксусную кислоту. Последняя восстанавливается до малата, который накапливается в вакуолях клеток листа. Это приво­дит к подкислению клеточного сока в ночное время. Днем при закрытых устьицах в условиях недостатка влаги малат транспор­тируется в цитоплазму и там декарбоксилируется с образованием СО₂, который включается в цикл Кальвина, участвуя в синтезе сахаров. Такой метаболизм СО₂ не может обеспечить высокой продуктивности растений, но позволяет им существовать в за­сушливых местообитаниях.