c4植物及c3植物的光合作用曲線比較-wenkub
2023-07-10 06:07:39 本頁面
【正文】 于海水的表層，而含有藻紅蛋白、吸收藍綠光較多的紅藻則分布在海水的深層，這是藻類對光照條件適應的一種表現(xiàn)。例如，陰天不僅光強減弱，而且藍光和綠光的比例增加；樹木冠層的葉片吸收紅光和藍光較多，造成樹冠下的光線中綠光較多，由于綠光對光合作用是低效光，因而使本來就光照不足的樹冠下生長的植物光合很弱，生長受到抑制。2）光質：太陽輻射中，對光合作用有效的是可見光。光抑制現(xiàn)象在自然條件下是經常發(fā)生的，因為晴天中午的光強往往超過植物的光飽和點，即使是群體內的下層葉，由于上層枝葉晃動，也不可避免地受到較亮光斑的影響。弱光下，光強是控制光合的主要因素。環(huán)境條件不適宜，往往降低光飽和點和光飽和時的光合速率，并提高光補償點。此外，光還調節(jié)著光合酶的活性和氣孔開度，因此光是影響光合作用的重要因素1）光強：在暗中葉片無光合作用，只進行細胞呼吸釋放CO2。反之，摘除其他葉片，只留一個葉片和所有花果，留下葉片的光合速率就會增加。當葉片伸展至葉面積最大和葉厚度最大時，光合速率達最大值。影響光合作用的因素內因1）葉齡：葉片的光合速率與葉齡密切相關。一般測定光合速率的方法都沒有把葉片的呼吸作用考慮在內，所以測定的結果實際是光合作用減去呼吸作用的差數，稱為表觀光合速率或凈光合速率。如果把表觀光合速率加上呼吸速率，則得到總(真正)光合速率。從葉片發(fā)生到衰老凋萎，其光合速率呈單峰曲線變化。通常將葉片充分展開后光合速率維持較高水平的時期，稱為葉片功能期，處于功能期的葉叫功能葉。如對蘋果枝條進行環(huán)割，光合產物會積累，則葉片光合速率明顯下降。隨著光強的增高，光合速率相應提高，當達到某一光強時，葉片的光合速率與呼吸速率相等，凈光合速率為零，這時的光強稱為光補償點在一定范圍內，光合速率隨著光強的增加而呈直線增加；但超過一定光強后，光合速率增加轉慢；當達到某一光強時，光合速率就不再隨光強增加而增加，這種現(xiàn)象稱為光飽和現(xiàn)象。植物出現(xiàn)光飽和點的實質是強光下暗反應跟不上光反應從而限制了光合速率隨著光強的增加而提高。隨著光強增高，葉片吸收光能增多，光反應速率加快，產生的ATP和還原劑多，于是CO2固定速率加快。很多植物，如水稻、小麥、棉花、大豆等，在中午前后經常會出現(xiàn)光抑制，輕者光合速率暫時降低，過后尚能恢復。在可見光區(qū)域，不同波長的光對光合速率的影響不同。 水層也可改變光強和光質。2）二氧化碳在光下CO2濃度為零時，葉片只有呼吸放出CO2。C4植物的CO2補償點和CO2飽和點均低于C3植物因為C4植物RuBP羧化酶對二氧化碳的親和力高，并具有濃縮CO2的特點，所以CO2補償點低，即C4植物可利用較低濃度的CO2。由此可見，光合速率與大氣至葉綠體間的CO2濃度差成正比。1．形態(tài)結構的區(qū)別兩類植物在葉綠體的結構及分布上不同（見表1），因C3植物的維管束不含葉綠體，葉脈顏色較淺；C4植物的維管束含葉綠體，葉脈綠色較深有呈“花環(huán)型”的兩圈細胞。C4植物中C4途徑固定的CO2轉移到C3途徑是在維管束鞘細胞中進行的，光合作用的暗反應過程也是在維管束鞘細胞中進行的，光合作用的產物也主要積累在維管束鞘細胞中。此時，C4植物能夠利用葉片內細胞間隙中含量很低的CO2進行光合作用、光呼吸較弱，而C3植物不僅不能利用細胞間隙中的CO2進行光合作用、光呼吸也較強，因而，C4植物比C3植物更能適應高溫、光照強烈和干旱的環(huán)境
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