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(lán)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(yīng)的一種表現(xiàn)。例如，陰天不僅光強(qiáng)減弱，而且藍(lán)光和綠光的比例增加；樹木冠層的葉片吸收紅光和藍(lán)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(zhì)：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(jīng)常發(fā)生的，因?yàn)榍缣熘形绲墓鈴?qiáng)往往超過植物的光飽和點(diǎn)，即使是群體內(nèi)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(qiáng)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(diǎn)和光飽和時的光合速率，并提高光補(bǔ)償點(diǎn)。此外，光還調(diào)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(qiáng)：在暗中葉片無光合作用，只進(jìn)行細(xì)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(dāng)葉片伸展至葉面積最大和葉厚度最大時，光合速率達(dá)最大值。影響光合作用的因素內(nèi)因1）葉齡：葉片的光合速率與葉齡密切相關(guān)。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(nèi)，所以測定的結(jié)果實(shí)際是光合作用減去呼吸作用的差數(shù)，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(jìn)行環(huán)割，光合產(chǎn)物會積累，則葉片光合速率明顯下降。隨著光強(qiáng)的增高，光合速率相應(yīng)提高，當(dāng)達(dá)到某一光強(qiáng)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(qiáng)稱為光補(bǔ)償點(diǎn)在一定范圍內(nèi)，光合速率隨著光強(qiáng)的增加而呈直線增加；但超過一定光強(qiáng)后，光合速率增加轉(zhuǎn)慢；當(dāng)達(dá)到某一光強(qiáng)時，光合速率就不再隨光強(qiáng)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(diǎn)的實(shí)質(zhì)是強(qiáng)光下暗反應(yīng)跟不上光反應(yīng)從而限制了光合速率隨著光強(qiáng)的增加而提高。隨著光強(qiáng)增高，葉片吸收光能增多，光反應(yīng)速率加快，產(chǎn)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(jīng)常會出現(xiàn)光抑制，輕者光合速率暫時降低，過后尚能恢復(fù)。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(qiáng)和光質(zhì)。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(bǔ)償點(diǎn)和CO2飽和點(diǎn)均低于C3植物因?yàn)镃4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(diǎn)，所以CO2補(bǔ)償點(diǎn)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(jié)構(gòu)的區(qū)別兩類植物在葉綠體的結(jié)構(gòu)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(xì)胞。C4植物中C4途徑固定的CO2轉(zhuǎn)移到C3途徑是在維管束鞘細(xì)胞中進(jìn)行的，光合作用的暗反應(yīng)過程也是在維管束鞘細(xì)胞中進(jìn)行的，光合作用的產(chǎn)物也主要積累在維管束鞘細(xì)胞中。此時，C4植物能夠利用葉片內(nèi)細(xì)胞間隙中含量很低的CO2進(jìn)行光合作用、光呼吸較弱，而C3植物不僅不能利用細(xì)胞間隙中的CO2進(jìn)行光合作用、光呼吸也較強(qiáng)，因而，C4植物比C3植物更能適應(yīng)高溫、光照強(qiáng)烈和干旱的環(huán)境
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