Тип фотосинтеза - САМ-метаболизм

Существует еще одна группа растений, имеющая особенности в осуществлении первичной фиксации СО₂. Это кактусы и суккуленты из семейства Толстянковые (Crassulaceae). Поэтому этот тип фотосинтеза получил название Crassulaceae acid metabolism или САМ-метаболизм (САМ-путь).

При функционировании САМ-пути устьица растений закрыты днем, когда интенсивность транспирации максимальна, и открыты ночью, когда потери воды ми­нимальны. Это предохраняет растения от излишней потери воды, повышает их устойчивость к засухе. Химизм фиксации СО₂ при САМ-пути сходен с С₄-путем, однако если у С₄-растений фотосинтез разделен в пространстве, то при САМ-пути — во времени. У САМ-растений фиксация СО₂ происходит в ночное время, когда устьица открыты (рис. 8).

Осуществление фотосинтеза по такому пути позволяет растениям максимально экономить воду и поддерживать процесс фотосинтеза в условиях острого водного дефицита. Однако САМ-путь не может обеспечить высокой продуктивности растений, поэтому данные растения медленно растут и не могут конкурировать с С₃- и С₄-растениями при менее экстремальных условиях. Возможна смена путей фиксации СО₂. При достаточном количестве воды растения с САМ-метаболизмом могут переходить на С₃-путь (Mesembryanthemum crystallinum).

В научной литературе имеются указания о наличии и других путей связывания СО₂. Однако они еще недостаточно изучены. Известно, что на всех этапах фотосинтетического цикла промежуточные продукты могут претерпевать различные превращения в зависимости от условий среды. Именно это является основой для образования разнообразных продуктов фотосинтеза.

Рис. 8. Сущность САМ-матаболизма