c4植物及c3植物的光合作用曲線比較-閱讀頁
2025-07-10 06:07本頁面
【正文】 植物能利用強(qiáng)日光下產(chǎn)生的ATP推動PEP與CO2的結(jié)合，提高強(qiáng)光、高溫下的光合速率，在干旱時(shí)可以部分地收縮氣孔孔徑，減少蒸騰失水，而光合速率降低的程度就相對較小，從而提高了水分在四碳植物中的利用率。 C4植物與C3植物的一個(gè)重要區(qū)別是C4植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)很低，而C3植物的補(bǔ)償點(diǎn)很高，所以C4植物在CO2含量低的情況下存活率更高。這條途徑也被稱為哈奇斯萊克途徑。在這種環(huán)境中，植物若長時(shí)間開放氣孔吸收二氧化碳，會導(dǎo)致水分通過蒸騰作用過快的流失。植物必須利用這少量的二氧化碳進(jìn)行光合作用，合成自身生長所需的物質(zhì)。在這里，主要進(jìn)行卡爾文循環(huán)。這草酰乙酸鹽在轉(zhuǎn)變?yōu)樘O果酸鹽后,進(jìn)入維管束鞘，就會分解釋放二氧化碳和一分子甘油。而甘油則會被再次合成磷酸烯醇式丙酮酸,此過程消耗ATP。C3植物行光合作用所得的淀粉會貯存在葉肉細(xì)胞中，因?yàn)檫@是卡爾文循環(huán)的場所，而維管束鞘細(xì)胞則不含葉綠體?！ 4型植物有：玉米、茼蒿、白莧菜、小白菜、空心菜?？栁呐c他的同事們研究一種名叫Chlorella的藻，以確定植物在光合作用中如何固定CO2。他們將培養(yǎng)出來的藻放置在含有未標(biāo)記CO2的密閉容器中,然后將C14標(biāo)記的CO2注入容器,培養(yǎng)相當(dāng)短的時(shí)間之后,將藻浸入熱的乙醇中殺死細(xì)胞，使細(xì)胞中的酶變性而失效。然后將提取物應(yīng)用雙向紙層析法分離各種化合物,再通過放射自顯影分析放射性上面的斑點(diǎn),并與已知化學(xué)成份進(jìn)行比較。在幾秒鐘之內(nèi),層析紙上就出現(xiàn)放射性的斑點(diǎn),經(jīng)與一直化學(xué)物比較,斑點(diǎn)中的化學(xué)成份是三磷酸甘油酸(3phosphoglycerate,PGA),是糖酵解的中間體。后來研究還發(fā)現(xiàn), CO2固定的C3途徑是一個(gè)循環(huán)過程,人們稱之為C3循環(huán)。C3類植物，如米和麥，二氧化碳經(jīng)氣孔即如葉片后，直接進(jìn)入葉肉進(jìn)行卡爾文循環(huán)。C4類植物在20世紀(jì)60年代，澳大利亞科學(xué)家哈奇和斯萊克發(fā)現(xiàn)玉米、甘蔗等熱帶綠色植物，除了和其他綠色植物一樣具有卡爾文循環(huán)外，CO2首先通過一條特別的途徑被固定。C4植物主要是那些生活在干旱熱帶地區(qū)的植物。所以，植物只能短時(shí)間開放氣孔，二氧化碳的攝入量必然少。在C4植物葉片維管束的周圍，有維管束鞘圍繞，這些維管束鞘案由葉綠體，但里面并無基?；虬l(fā)育不良。其葉肉細(xì)胞中，含有獨(dú)特的酶，即磷酸烯醇式丙酮酸碳氧化酶，使得二氧化碳先被一種三碳化合物磷酸烯醇式丙酮酸同化，形成四碳化合物草酰乙酸鹽，這也是該暗反應(yīng)類型名稱的由來。二氧化碳進(jìn)入卡爾文循環(huán)，后同C3進(jìn)程。該類型的優(yōu)點(diǎn)是，二氧化碳固定效率比C3高很多,有利于植物在干旱環(huán)境生長。而C4植物的淀粉將會貯存于維管束鞘細(xì)胞內(nèi)，因?yàn)镃4植物的卡爾文循環(huán)是在此發(fā)生的。行使這一途徑的植物，是那些有著膨大肉質(zhì)葉子的植物，如鳳梨。早上的時(shí)候氣孔關(guān)閉，避免水分流失過快。這些植物二氧化碳的固定效率也很高。C4植物的維管束鞒細(xì)胞中有葉綠體，所以有光合作用產(chǎn)生的淀粉。小麥、水稻、菜豆、馬鈴薯等大多數(shù)植物均屬于C3植物。用碘液對下列植物進(jìn)行染色時(shí)，發(fā)現(xiàn)葉片中僅維管束鞒細(xì)胞出現(xiàn)藍(lán)色，而葉肉細(xì)胞中無蘭色出現(xiàn)，此植物應(yīng)為 B玉米 完美DOC格式整理
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