광합성은 잎이 아니라 엽록체에서 하지요. 특히 선인장은 CAM 식물이라고 해서 다른 녹색식물과 다른 광합성을 해요. CAM형이라는 것은 Crassulacean Acid Metabolism(꿩의비름형 산 대사)의 약어로 \'꿩의비름\'과에 많이 나타난 산의 대사에 대하여 이름 붙여졌지만 그 후 그것이 광합성에 관여하고 있는 대사인 것이 분명하게 밝혀졌다. 따라서 C3형, C4형광합성 등에 대하여 CAM형광합성으로 불리는 것이 적당하다. 그리고 CAM형광합성을 행하는 식물을 CAM식물이라고 부른다. CAM식물은 야간에 CO2를 흡수한다. 흡수된 CO2는 유기산(주로 사과산)의 모양으로 고정되어 야간에는 세포 내의 액포에 축적된다. 그 때문에 아침 무렵에 CAM식물의 잎을 씹어보면 신맛이 난다. 주간에는 그 유기산을 액포로부터 꺼내어 분해하고 세포내에 CO2를 발생시킨다. 그 CO2를 C3형 광합성의 암고정 경로와 같은 캘빈=벤슨 회로를 사용하여 고정하고 포도당 전분을 합성한다. CAM형 광합성과 C4형 광합성은 C3형 광합성의 펜토즈환원회로(캘빈회로)의 사과산 등의 탄소4로부터 되는 C4화합물의 합성 경로(CO2농축경로)가 부가된 형으로 되고 있다. 이 CO2농축경로에서 처음 CO2 고정에 관여하고 있는 효소인 PEP 카복시라제(PEPC)는 C3형 광합성의 캘빈회로에서 마찬가지로 처음의 CO2의 고정에 관여하고 있는 효소인 RuBP 카복시라제(RuBisCo) 보다 CO2를 고정하는 능력이 높다(CO2의 농도가 엷어도 고정 가능하다). 이를 위해 C4식물은 C3식물에 비하여 광합성 능력이 높고 또 건조조건에 강하다(기공이 닫힌 것 같은 기분이 들 때에도 고정 가능하다). 그리고 C4형 광합성에서는 이 CO2농축경로가 엽육세포에서 행해지고 펜토즈 환원회로는 유관속에서 행해진다. 한편 CAM형 광합성에서는 CO2의 농축 경로는 야간에 행하고, 펜토즈환원회로는 주간에 운영되고 있다. 즉 양 경로가 C4형 광합성에서는 공간적으로 나누어져 역할하고 있는데 대하여 CAM형 광합성에서는 시간적으로 나누어지고 있다. CAM형 광합성의 CO2흡수의 일주변동패턴을 보면 전형적인 CAM형 광합성에서는 4개의 페이스가 있다. 페이스1은 야간의 CO2흡수에서 PEPC에 의한 고정, 페이스2는 아침 광이 비친 직후에 나타나는 높은 CO2흡수이고, 여기에서는 PEPC와 RuBisCo가 활동한다. 페이스3은 그 후 기공이 닫히기 때문에 외기로부터의 CO2의 침입이 없어진 상태이고 사과산을 분해하여 세포내에 발생하는 CO2를 RuBisCo에 따라 고정하고 있다. 페이스4는 세포내의 사과산을 사용하도록 부과되었기 때문에 외기로부터의 CO2흡수가 일어나고 있는 상태에서 C3형과 마찬가지로 RuBisCo에 따라 고정된다. CAM형광합성의 CO2흡수와 증산(H2O 방출)의 일주변동패턴은 이와 같은 전형적인 것만이 아니라 야간과 주간의 균형에 여러 가지인 것이 있다. CAM형광합성의 정도는 생육조건 등에 따라서도 변동된다. CAM형광합성은 흡수된 CO2를 유기산의 형으로 세포의 액포 중에 축적하기 때문에 야간에 흡수가능한 CO2량이 제한된다. 그러므로 CAM식물의 생육속도는 일반적으로 느리다. 또 CAM식물 중에서는 환경조건 (수분·일장 등)이나 엽령 등에 의하여 C3형 광합성과 CAM형광합성 사이를 왔다 갔다 하는 것이 있는 것으로 알려져 있다. 이와 같은 것에서는 생육에 적합한 조건하에서는 C3형광합성을 행하고 생육에 적합하지 않은 스트레스 조건하에서는 CAM형광합성을 하는 것이 많다. 따라서 CAM형 광합성은 스트레스 조건하에서 최저한의 생육을 행하면서 삶을 연장하기 위한 생리적인 적응이기 때문에 일반적으로 생육을 좋게 하기 위해서는 주간에 흡수된 CO2를 바로 전분까지 고정하는 C3 또는 C4형광합성을 행하는 쪽이 유리할 것으로 고려된다. CAM형광합성의 유리한 점은 기공이 열리는 정도나 증산의 일주변동에서 알 수 있는 것처럼 증산이 적은 야간에 기공을 열어 CO2를 흡수하여 두고 수분을 잃기 쉬운 주간에는 기공을 닫아서 세포내에 발생한 CO2를 사용하여 광합성을 행하기 때문에 세포로부터의 수분 증산에 의한 소실을 억제하는 것이 가능하다는 점이다. 따라서 CAM식물은 사막 등 극단적으로 건조한 조건에 적응하여 생육하고 있는 것이 많다. 수생식물의 일종에서도 CAM형 광합성을 행하는 것이 있다. 이 경우는 수중의 CO2 농도가 높은 야간 동안에 CO2를 고정할 수 있도록 진화된 것으로 생각된다. 출처:네이버지식인
