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景天科酸代谢（CAM）途径（芦荟仙人掌等）

来源：花匠小妙招时间：2025-11-09 14:38

(2011-05-09 15:50:47)

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杂谈

景天科酸代谢（crassulacean acid metabolism），是许多肉质植物的一种特殊代谢方式，简称CAM。它们的绿色组织上的气孔夜间开放，吸收并固定CO2，形成以酸苹果为主的有机酸；白天则气孔关闭，不吸收CO2，但同时却通过光合碳循环将从苹果酸中释放的CO2还原为糖。这种代谢方式首先在景天科植物中被发现，从而得名。以后在干旱地区的许多其他植物种类中也相继被发现。德语文献中称之为昼夜酸节律。

部分植物都是在白天吸收二氧化碳释放氧气,在夜间则相反。仙人掌、虎皮兰、景天、芦荟和吊兰等都是一直吸收二氧化碳释放氧气的。这些植物都非常容易成活。

至1977年止，已在18个科中的109个属，300种以上的植物中发现有CAM。最大，最重要的科有仙人掌科、景天科、大戟科、番杏科、百合科等。这些科在分类学上虽无明显的关联，但有两个共同的特征：①所有的科都起源于热带或亚热带，其中许多种生长于干旱地区。②大部分植物的茎或叶是肉质的。这些特征是在高温、干旱环境中生长的植物经过长期演化而形成的。某些C3植物如龙须海棠属的Mesembryanthemum crystallinum在遇到土壤盐分造成的水分胁迫时，会从C3代谢类型转变成CAM类型。

　　CAM植物的这种避开辐射和蒸腾势很高的白天，而在凉爽的夜晚开放气孔来吸收光合作用所需的CO2的特性，使它的蒸腾比远低于其他类型的植物。CAM植物、C4植物、C3植物的蒸腾比（gH2O/g干物质）依次为25～150，250～350，450～600。但CAM植物单位叶（或其他同化器官）面积的光合速率受所能积累的C4双羧酸量的限制，比其他两类植物低，3类植物分别为3～10，20～40，40～60mgCO2/（dm2h）。CAM植物的低光合速率使它们生长缓慢，但它们能在其他植物难以生存的干旱、炎热的生态条件下生存和生长。

　　经济上较重要的CAM植物有菠萝和剑麻。供观赏的种类繁多，包括仙人掌科、景天科中的多种植物。

吊兰能在微弱的光线下进行光合作用,吊兰能吸收空气中的有毒有害气体,一盆吊兰在8~10平米的房间就相当于一个空气净化器.一般在房间内养1~2盆吊兰,能在24小时释放出氧气,同时吸收空气中的甲醛,苯乙烯,一氧化碳,二氧化碳等致癌物质。

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1：滴水观音：有清除空气灰尘的功效。

( 温馨提示：滴水观音茎内的白色汁液有毒，滴下的水也是有毒的，误碰或误食其汁液，就会引起咽部和口部的不适，胃里有灼痛感。应当特别注意防止幼儿误食。但是滴水观音并不属于致癌植物。 )

2：非洲茉莉：产生的挥发性油类具有显著的杀菌作用。可使人放松、有利于睡眠，还能提高工作效率。

3：白掌：抑制人体呼出的废气,如氨气和丙酮.同时它也可以过滤空气中的苯、三氯乙烯和甲醛。它的高蒸发速度可以防止鼻粘膜干燥，使患病的可能性大大降低。

4：银皇后：以它独特的空气净化能力著称：空气中污染物的浓度越高，它越能发挥其净化能力!因此它非常适合通风条件不佳的阴暗房间。

5：铁线蕨：每小时能吸收大约20微克的甲醛，因此被认为是最有效的生物"净化器"。成天与油漆、涂料打交道者，或者身边有喜好吸烟的人，应该在工作场所放至少一盆蕨类植物。另外，它还可以抑制电脑显示器和打印机中释放的二甲苯和甲苯。

6：鸭脚木：给吸烟家庭带来新鲜的空气。叶片可以从烟雾弥漫的空气中吸收尼古丁和其他有害物质，并通过光合作用将之转换为无害的植物自有的物质。另外，它每小时能把甲醛浓度降低大约9毫克。

7：吊兰:能吸收空气中95%的一氧化碳和85%的甲醛.

吊兰能在微弱的光线下进行光合作用,吊兰能吸收空气中的有毒有害气体,一盆吊兰在8~10平米的房间就相当于一个空气净化器.一般在房间内养1~2盆吊兰,能在24小时释放出氧气,同时吸收空气中的甲醛,苯乙烯,一氧化碳,二氧化碳等致癌物质.吊兰对某些有害物质的吸收力特别强,比如空气中混合的一氧化碳和甲醛分别能达到95%和85%.吊兰还能分解苯,吸收香烟烟雾中的尼古丁等比较稳定的有害物质.所以吊兰又被称为室内空气的绿色净化器.

8：芦荟:一盆芦荟相当于九台生物空气清洁器

盆栽芦荟有空气净化专家的美誉.一盆芦荟就等于九台生物空气清洁器,可吸收甲醛,二氧化碳,二氧化硫.一氧化碳等有害物质.尤其对甲醛吸收特别强.在4小时光照条件下..一盆芦荟可消除一平方米空气中90%的甲醛,还能杀灭空气中的有害微生物,并能吸附灰尘,对净化居室环境有很大作用.当室内有害空气过高时芦荟的叶片就会出现斑点.这就是求援信号.只要在室内再增加几盆芦荟.室内空气质量又会趋于正常.

9：龟背竹:夜间吸收二氧化碳,改善空气质量

龟背竹净化空气的功能略微弱一些,它不像吊兰.芦荟是净化空气的多面手.但龟背竹对清除空气中的甲醛的效果比较明显.另外,龟背竹有晚间吸收二氧化碳的功效.对改善室内空气质量,提高含氧量有很大帮助.加上龟背竹一般植株较大,造型优雅.叶片又比较疏朗美观.所以是一种非常理想的室内植物.龟背竹的果实成熟后可以做菜.香味像凤梨或者香蕉.

10：常春藤:吸收甲醛的冠军

常春藤是目前吸收甲醛最有效的室内植物,每平方米的常春藤的叶片可以吸收甲醛1.48毫克.而2盆成年的常春藤的叶片总面积大约0.78平方米.同时常春藤还可以吸收苯这种有毒有害物质,24小时光照条件下可吸收室内90%的苯.根据推测,10平方米的房间,只需要放上2-3盆常春藤就可以起到净化空气的作用.它还能吸附微粒灰尘.

11：橡皮树:消除有害物质的多面手

橡皮树是一个消除有害植物的多面手.对空气中的一氧化碳,二氧化碳,氟化氢等有害气体有一定抗性.橡皮树还能消除可吸入颗粒物污染,对室内灰尘能起到有效的滞尘作用.

12：文竹:消灭细菌和病毒的防护伞

文竹含有的植物芳香有抗菌成分,可以清除空气中的细菌和病毒,具有保健功能.所以文竹释放出的气味有杀菌益菌之力.此外,文竹还有很高的药用价值.挖取它的肉质根洗去上面的尘土污垢.晒干备用或新鲜即用.叶状枝随用随采.均有止咳润肺凉血解毒之功效.

13：棕竹:消除重金属污染和二氧化碳

棕竹的功能类似龟背竹.同属于大叶观赏植物的棕竹能够吸收80%以上的多种有害气体,净化空气.同时棕竹还能消除重金属污染并对二氧化硫污染有一定的抵抗作用.当然作为叶面硕大的观叶植物,他们最大的特点就是具有一般植物所不能企及的消化二氧化碳并制造氧气的功能.

14：富贵竹:适合卧室的健康植物

富贵竹可以帮助不经常开窗通风的房间改善空气质量,具有消毒功能,尤其是卧室,富贵竹可以有效的吸收废气,使卧室的私密环境得到改善.

15：发财树:对抗烟草燃烧产生的废气.

发财树四季长青,能通过光合作用吸收有毒气体释放氧气.能比较有效的吸收一氧化碳和二氧化碳的污染,对抵抗烟草燃烧产生的废气有一定作用.

16：绿萝:改善空气质量消除有害物质。绿萝的生命力很强,吸收有害物质的能力也很强,可以帮助不经常开窗通风的房间改善空气质量.绿萝还能消除甲醛等有害物质,其功能不亚于长春藤,吊兰.

17：仙人掌:减少电磁辐射的最佳植物

仙人掌具有很强的消炎灭菌作用,在对付污染方面,仙人掌是减少电磁辐射的最佳植物.此外仙人掌夜间吸收二氧化碳释放氧气。晚上居室内放有仙人掌,就可以补充氧气,利于睡眠.

18：君子兰:释放氧气.吸收烟雾的清新剂

一株成年的君子兰，一昼夜能吸收1立升空气,释放80%的氧气，在极其微弱的光线下也能发生光合作用。它在夜里不会散发二氧化碳.在十几平方米的室内有两三盆君子兰就可以把室内的烟雾吸收掉.特别是北方寒冷的冬天,由于门窗紧闭,室内空气不流通,君子兰会起到很好的调节空气的作用.保持室内空气清新.

光合作用，在光的照射下，吸收二氧化碳和水，放出氧气。其实，光合作用总体来说是分两大步进行的，中间还有有很多很多小步骤。第一大步需要光参与，称光反应，它通过原初反应、电子传递与光合磷酸化过程，吸收太阳的光能转换为电能，再转化成活跃的化学能，贮存在ATP和NADPH2中，这一过程是在叶绿体的基粒片层上完成的，它随着光强的增大而加速。

第二大步不需要光，称暗反应，它通过二氧化碳同化，吸收CO2 和H2O合成有机物（最初一般都是葡萄糖，后面进一步转化成其他的），同时将活跃的化学能(ATP)转变为稳定的化学能（葡萄糖等），贮藏在这些有机物分子的化学键当中，成为植物体的组成物质，这一过程是在叶绿体的基质中进行的，它随温度的升高而加快。暗反应不一定需要光，但必须有之前的光反应阶段产生的ATP提供才能进行。

研究表明，所有绿色植物都具有一种最基本暗反应-卡尔文循环，这种方式最先生成的有机物是含有三个碳的3-PGA(3-磷酸甘油酸)，也称为C3途径。所有的绿色植物在光反应的同时，也在进行C3途径的暗反应。有些植物除了具有C3途径外，还具有其他的暗反应方式，比如下文提到的芦荟等部分多肉植物。我们把仅能通过C3途径固定CO2的植物被称为C3植物，我们日常生活中的主食水稻小麦就是C3植物。C3植物主要分布在温带地区，其同化CO2的最适日温是15-25℃。

暗反应除上段提到的C3途径，另还有C4途径（代表有玉米高粱）以及即将介绍的景天科酸代谢（CAM）途径（芦荟仙人掌等）。它与C3植物在叶片解剖结构及某些生理特性方面均有显著差异。具有CAM途径的植物通常原产于干燥的沙漠地区，在相对低温潮湿的夜晚，气孔打开，空气中的水汽和二氧化碳进入叶肉细胞，二氧化碳固定为苹果酸，储存于液泡中；等到白天有光的时候，为减少水份蒸发关闭气孔，苹果酸在相关酶的催化下放出二氧化碳，这时进行光反应和C3途径的暗反应。不管是C4还是CAM途径，最终还是要回到C3途径的，只是多了固化二氧化碳再放出的过程。

现在知道了芦荟耐旱的原因吧，原来芦荟的叶子的气孔白天是关闭的，水汽无法蒸腾，这样就保存了水分。气孔关闭了，二氧化碳进不来，就通过特殊的CAM途径的暗反应产生。晚上开了气孔不仅二氧化碳可以进来，还可以带来部分水汽。