c4植物及c3植物的光合作用曲線比較-在線瀏覽
2024-08-05 06:07本頁面
【正文】 率卻往往比C3植物的高。大氣到達(dá)葉綠體暗反應(yīng)部位的途徑如下：大氣─→氣孔─→葉肉細(xì)胞間隙─→葉肉細(xì)胞原生質(zhì)─→葉綠體基質(zhì)。凡是能提高CO2濃度差的因素都可促進(jìn)CO2流通從而提高光合速率。增施CO2對C3植物的效果優(yōu)于C4植物，這是由于C3植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)較高的緣故。表1 C3和C4植物的葉綠體分布、結(jié)構(gòu)與功能比較植物分布結(jié) 構(gòu)功 能C3葉肉細(xì)胞為典型葉綠體既可進(jìn)行光反應(yīng)，也能進(jìn)行暗反應(yīng)C4葉肉細(xì)胞為典型葉綠體能進(jìn)行光反應(yīng)，通過C4途徑固定CO2維管束鞘細(xì)胞較多、較大，葉綠體不含類囊體不進(jìn)行光反應(yīng)，能夠進(jìn)行暗反應(yīng)2．光合作用途徑的區(qū)別C3植物與C4植物在光反應(yīng)階段完全相同，都通過光反應(yīng)產(chǎn)生O[H]（實(shí)質(zhì)是NADPH）和ATP，為暗反應(yīng)階段提供同化力[H]和ATP。表2 C3植物與C4植物光合作用暗反應(yīng)階段的場所與過程比較植物分類場 所暗 反 應(yīng)途徑反 應(yīng) 過 程C3葉肉細(xì)胞葉綠體C3C5+CO2→2C3+ATP+[H]→C5+（CH2O）+H2OC4葉肉細(xì)胞葉綠體C4C3（PEP）+CO2→C4維管束鞘細(xì)胞葉綠體C3C5+CO2→2C3+ATP+[H]→C5+（CH2O）+H2O3．光合作用產(chǎn)物積累部位的區(qū)別C3植物整個(gè)光合作用過程都是在葉肉細(xì)胞里進(jìn)行的，光合作用的產(chǎn)物只積累在葉肉細(xì)胞中。4．適應(yīng)能力的區(qū)別一是因C4植物葉肉細(xì)胞的葉綠體固定CO2的酶——磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（簡稱PEP羧化酶）與CO2的親和力強(qiáng)于C3植物葉綠體內(nèi)固定CO2的酶?；谝陨显?，在高溫、光照強(qiáng)烈和干旱的條件下，綠色植物的氣孔關(guān)閉。梭梭(Haloxylon ammodendron)和沙拐棗(Calligonum mongolicum)適應(yīng)高溫強(qiáng)光荒漠環(huán)境的光合作用機(jī)構(gòu)及特征，通過對其同化枝的解剖結(jié)構(gòu)觀察，δ^13C值分析，以及氣體交換測定表明：二者均具有花環(huán)結(jié)構(gòu)(Kranz anatomy)，肉細(xì)胞(Mesophyll cell)呈柵欄狀，其內(nèi)側(cè)是維管束鞘細(xì)胞(Bundle sheath cell)，小維管束與維管束鞘細(xì)胞相接。梭梭和沙拐棗同化枝的813C值分別為14．3‰和14．8‰，在不同生長季節(jié)和土壤水分條件下，二者的δ^13C值變化在14‰到16‰之間。mol^1和4μmolm^2mol^1 photons。CO2同化的最初產(chǎn)物不是光合碳循環(huán)中的三碳化合物3磷酸甘油酸，而是四碳化合物蘋果酸或天門冬氨酸的植物。如玉米、甘蔗等。許多四碳植物在解剖上有一種特殊結(jié)構(gòu)，即在維管束周圍有兩種不同類型的細(xì)胞：靠近維管束的內(nèi)層細(xì)胞稱為鞘細(xì)胞，圍繞著鞘細(xì)胞的外層細(xì)胞是葉肉細(xì)胞。圍繞著維管束鞘細(xì)胞周圍的排列整齊致密的葉肉細(xì)胞中的葉綠體，具有發(fā)達(dá)的基粒構(gòu)造，而維管束鞘細(xì)胞的葉綠體中卻只有很少的基粒，而有很多大的卵形淀粉粒。這些四碳雙羧酸轉(zhuǎn)移到鞘細(xì)胞里，通過脫羧酶的作用釋放CO2，后者在鞘細(xì)胞葉綠體內(nèi)經(jīng)核酮糖二磷酸(RuBP)羧化酶作用，進(jìn)入光合碳循環(huán)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的四碳植物約有800種 ，廣泛分布在開花植物的18個(gè)不同的科中。 因?yàn)樗奶?
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