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CAM代謝とは?

かむたいしゃ

CAM代謝とは、乾燥環境に適応した植物が昼間に気孔を閉じ、夜間だけ二酸化炭素を取り込む独特な光合成の仕組みです。

CAM代謝(Crassulacean Acid Metabolism:ベンケイソウ型有機酸代謝)とは、サボテン多肉植物パイナップルなどに見られる特殊光合成経路です。乾燥・高温のストレス環境に適応するために進化した仕組みで、「CAM」はこの代謝を初めて詳しく研究したベンケイソウ科(Crassulaceae)に由来します。

通常のC3植物やC4植物は昼間に気孔を開いてCO₂を取り込み光合成を行いますが、これでは水分が蒸散で失われます。CAM植物は以下のように時間を分けることで水分損失を最小化します。

  • 夜間:気孔を開いてCO₂を吸収し、リンゴ酸(有機酸)として液胞に蓄積する。
  • 昼間:気孔を閉じ、前夜に蓄積したリンゴ酸を分解してCO₂を放出。これを用いてカルビン回路(暗反応)で糖を合成する。

このため、CAM植物の葉を夜明け前に食べると酸味を感じることがあります(有機酸が蓄積しているため)。代表的なCAM植物にはサボテン・アロエ・カランコエ・パイナップルなどがあります。水の使用効率が非常に高く、砂漠や岩場のような極度に乾燥した環境で他の植物が生育できない場所でも生き延びられるのが最大の強みです。

使い方・例文

CAM代謝はサボテンが砂漠で生き延びられる理由を問われる場面で登場します。夜間に気孔を開くことで灼熱の昼間の蒸散を避け、わずかな水分を効率よく使う点が特徴として説明されます。

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