11班生物

光合作用

光呼吸

RuBisCO是世界上最丰富的酶。它的活性位点可以与两个CO结合2和O2.但是RuBisCO对CO有更强的亲和力2比阿2.O的相对浓度2和有限公司2决定哪些会与酶结合。

在C3植物中,一些氧气与RuBisCO结合,从而与CO结合2固定减少。RuBP;在这种情况下;与氧结合形成一个PGA和磷酸基酸分子。这发生在一种叫做光呼吸的途径中。在光呼吸途径中,糖和ATP都不合成。相反,ATP的利用导致CO的释放2.甚至NADPH也不是在光呼吸途径合成的。因此,这是一个浪费的过程。



光呼吸在C4植物中不发生。它们有一个增加CO的机制2酶位点的浓度。当叶肉中的C4酸在束细胞中被分解并释放CO时,就会发生这种情况2.因此,细胞内CO浓度2是增加了。这确保了RuBisCO作为羧化酶的功能;氧合酶活性最低。

影响光合作用的因素

布莱克曼(1905)的限制因素定律:

“如果一个化学过程受到不止一个因素的影响,那么它的速率将由最接近其最小值的因素决定:如果它的数量发生变化,它就是直接影响该过程的因素。”



光:在低强度光照下,入射光与固碳量呈线性关系。在高强度的光下,由于其他因素的限制,该速率不会进一步增加。入射光的增加超过一个点会导致叶绿素的分解和光合作用的减少。

二氧化碳浓度:二氧化碳是光合作用的主要限制因素。重要的是要记住二氧化碳在大气中的浓度很低(0.03 - 0.04%)。浓度增加至0.05%可增加碳固定。超过这一水平的增长在较长时间内会造成损害。



温度:暗反应是由温度控制的,因为它们是酶。光反应也对温度敏感,但程度要小得多。C4植物的适宜温度远高于C3植物。某种植物的最佳温度也取决于它的自然栖息地。热带植物比温带植物有更高的适宜温度。

水:水对植物的影响更多,而不是直接对光合作用的影响。水分胁迫导致气孔关闭;从而减少CO的可用性2.水分胁迫也会导致叶子枯萎。叶片萎蔫意味着叶片表面积减少和代谢活性降低。



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