植物的光合作用通常需要在光下進行,因為這一過程依賴於光能來驅動。然而,有些植物具有特殊的適應性,使得它們能夠在夜間進行光合作用。這些植物主要生長在沙漠等乾旱地區,以應對白天的高溫和低濕度條件。例如,景天科植物如景天、落地生根等,它們的葉子具有特殊的二氧化碳固定方式。在夜間,這些植物的氣孔開放,吸收二氧化碳,並在PEP羧基酶的作用下與PEP結合,形成OAA,進一步還原為蘋果酸,並積累於液泡中。到了白天,氣孔關閉,液泡中的蘋果酸運到胞質溶膠中,在NADP⁻蘋果酸酶的作用下氧化脫羧,釋放出的二氧化碳參與卡爾文循環,形成澱粉等。
需要指出的是,夜光植物發光是因為它們能夠產生螢光蛋白,這種螢光蛋白的螢光與植物貯存的太陽光無關。植物的光合作用需要較強的光,如太陽光或日光燈,來激活葉綠體中的電子成為自由電子,形成勢能,從而供給植物生長。而植物本身的螢光非常微弱,不足以激活電子,因此不能用於光合作用。
總結來說,雖然大多數植物在夜間不進行光合作用,但某些特定的植物種類,如景天科植物,通過特殊的生理機制能夠在夜間吸收二氧化碳並固定碳元素。