מטבוליזם של חומצת הטבוריתיים

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
(הופנה מהדף CAM)

CAM photosynthesis (ראשי תיבות של Crassulacean acid metabolism, "מטבוליזם של חומצת הטבוריתיים") הוא מנגנון פוטוסינתזה מיוחד שמייעל את קליטת הפחמן הדו-חמצני וקיבועו[1] בתנאים של חום, יובש ועוצמות קרינה גבהות תוך כדי אובדן מזערי של מים.

תהליך פוטוסינתזה רגיל מורכב משני שלבים עוקבים: שלב ראשון - קליטת האור בכלורופיל, פרוק מולקולת מים לחמצן ומימן והמרת אנרגיית האור לאנרגיה כימית במולקולת ATP. שלב שני - קליטה של CO2 דרך פתחי הפיוניות, וקיבועו[1] אל תוך תרכובות אורגניות. במהלך קליטת פחמן דו-חמצני ישנה עלייה בקצב איבוד המים, ועל כל מולקולת CO2 שנכנסת עשויות לצאת כאלף מולקולות מים. בנוסף, בתנאים של חום ויובש פוחת ריכוז ה-CO2 משתי סיבות: אחת - בטמפרטורות גבוהות יורדת מסיסותו בכלורופלסט וזמינותו לתהליך ההטמעה נפגעת. שנייה - במצב של עקת יובש מוגבלת כניסתו אל העלה דרך הפיוניות, שנסגרות ונפתחות באופן שמאפשר קליטה מרבית של CO2 והתנדפות מזערית של מים.

בצמחי CAM נפתחות הפיוניות לקליטת ה-CO2 ולאגירתו במהלך הלילה, וקיבועו במעגל קלווין במהלך היום. הכיצד? הפחמן הדו-חמצני נקשר למולקולה תלת-פחמנית (C3) ומקובע באופן מידי בחומצה מאלית (אספרטית, C4), שריכוזה עולה במהלך הלילה בחלולית התא, ולכן אינה גורמת שינויים מזיקים בחומציות הציטופלזמה. במהלך היום משתחררת החומצה המלית מהחללית ומתפרקת חזרה ל-C3 ול-CO2 שמשתלב במעגל קלווין בכלורופלסט, בייצור הפחמימות. אך על פי שלצמחי CAM כמו לצמחי C-4 יש מנגנון המאפשר הפרדה בין קליטת ה-CO2 לתהליך הקיבוע הסופי שלו לפחמימות, הם נחשבים לצמחים בעלי ייצור נמוך יותר וכמעט אין ביניהם צמחים בעלי חשיבות כלכלית (מלבד אננס).

שם התהליך, Crassulacean acid metabolism, נקרא על שם משפחת הטבוריתיים בשפה האנגלית (Crassulacea) בסדרת הבקעצוראים, שכל נציגיה מטמיעים במסלול זה, אך התהליך קיים גם בסוגים רבים אחרים הצומחים באזורים יבשים כמו מיני קקטוסים, אננס ועוד.

מקורות[עריכת קוד מקור | עריכה]

  • אבינעם דנין, "אנציקלופדיה החי והצומח של ארץ ישראל".
  • אורה כהנא, פוטוסינתזה והזנה מינרלית בצמח, האוניברסיטה העברית ומשרד החינוך, ירושלים, התשס"ב

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ 1 2 קיבוע פירושו שילוב של תרכובת אי-אורגנית בתרכובות אורגניות.