Ｃ３植物、Ｃ４植物、ＣＡＭ植物

アサマプランツ
2024年12月6日
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C3植物、C4植物、CAM植物は、光合成の過程で二酸化炭素を固定する方法が異なる植物のグループです。それぞれの特徴を説明します。

C3植物

光合成の過程で最初に生成される物質が3つの炭素原子からなる3-ホスホグリセリン酸（3-PGA）である植物のことを指します。これは、光合成の光化学反応において、光エネルギーを使って二酸化炭素を固定する過程です。C3植物は、温帯や熱帯の多くの植物に含まれており、例えば小麦、トウモロコシ、大豆などが該当します。

特徴：最も一般的な光合成の形式で、カルビン・ベンソン回路を使用して二酸化炭素を固定します。
最初の生成物：三炭素化合物（3-ホスホグリセリン酸、PGA）1。
例：イネ、ムギ、ダイズ、イモなど 2。

C4植物

光合成の過程で二酸化炭素を固定する際に最初に4つの炭素原子を持つ化合物（オキサロ酢酸）を生成する植物のことを指します。C4植物は、効率的な二酸化炭素固定機構を持つため、高温や乾燥条件下でも効果的に光合成を行うことができます。これにより、C4植物はトウモロコシ、サトウキビ、ソルガムなど、暑い環境で生育する多くの重要な作物に含まれています。

特徴１：高度な二酸化炭素固定: C4植物は葉の中で二酸化炭素を効率的に固定し、高濃度の二酸化炭素を葉肉細胞に供給します。これにより、光呼吸を抑え、光合成の効率を高めます。
特徴２：暑さと乾燥への適応: C4植物は高温や乾燥条件に強いため、これらの環境下での生育が優れています。
特徴３：エネルギー効率の向上: 光合成プロセスにおけるエネルギー消費が少ないため、C4植物はより多くのバイオマスを生産することができます。
最初の生成物：四炭素化合物（オキサロ酢酸、C4）1。
例：トウモロコシ、サトウキビ、ススキ 1 3。

CAM植物

（Crassulacean Acid Metabolism植物）は、乾燥地帯や塩分濃度の高い環境に適応した植物です。CAM植物は、夜間に二酸化炭素を取り込み、酢酸として蓄え、昼間に光合成を行うことで水分を節約します。このため、乾燥地帯での生存に適しています。

例えば、サボテンや多肉植物がCAM植物に該当します。

特徴：非常に乾燥した環境に適応しており、夜間に気孔を開いて二酸化炭素を吸収し、リンゴ酸として蓄えます。昼間は気孔を閉じて水分の蒸発を防ぎ、蓄えたリンゴ酸から二酸化炭素を放出して光合成を行います。
最初の生成物：四炭素化合物（オキサロ酢酸、C4）1。
例：サボテン、パイナップル、ベンケイソウ 1 3。