为什么碳4植物适应高温(大田条件下为什么碳四植物光合速率大于碳三植物)
高温强光下为什么碳4植物比碳3植物光合效率高 要理解这一现象首先要从C4途径开始说起: 叶肉细胞里的磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)经PEP羧化酶的作用,与CO2结合,形成苹果酸或天门冬氨酸。这些四碳双羧酸转移到鞘细胞里,通过脱羧酶的作用释放CO2,后者在鞘细胞叶绿体内经核酮糖二磷酸(RuBP)羧化酶作用,进入光合碳循环。这种由PEP形成四碳双羧酸,然后又脱羧释放CO2的代谢途径称为四碳途径。其叶肉细胞中,含有独特的酶,即磷酸烯醇式丙酮酸碳氧化酶,使得二氧化碳先被一种三碳化合物--磷酸烯醇式丙酮酸同化,形成四碳化合物草酰乙酸盐,这也是该暗反应类型名称的由来。这草酰乙酸盐在转变为苹果酸盐后,进入维管束鞘,就会分解释放二氧化碳和一分子甘油。二氧化碳进入卡尔文循环,后同C3进程。而甘油则会被再次合成磷酸烯醇式丙酮酸,此过程消耗ATP。 其中PEP羧化酶的活性非常高,使得C4途径的二氧化碳补偿点很低,于是在高温强光下当植物叶片气孔闭合时,C3植物的光合作用已经停止,C4植物依然可以利用叶肉细胞间隙的二氧化碳进行光合作用,所以效率高 C4植物比C3植物更适应高温干旱的环境,对吗?关键词:C4途径、低浓度CO2 解析: 高温干旱的环境使得植物叶片上气孔关闭以减少水分的散失,可气孔关闭会使叶片吸收CO2受阻,从而影响光合作用。C4植物具有C4途径,因此能够利用叶肉细胞间隙中的低浓度CO2进行光合作用,而C3植物就不能利用低浓度CO2,所以说C4植物比C3植物更适应高温干旱的环境。 为什么C4植物具有比C3植物更高的对炎热 太专业了,只讲基本原理。 因为四碳植物能利用强日光下产生的ATP推动PEP与CO2的结合,提高强光、高温下的光合速率,在干旱时可以部分地收缩气孔孔径,减少蒸腾失水,而光合速率降低的程度就相对较小,从而提高了水分在四碳植物中的利用率。这些特性在干热地区有明显的选择上的优势。 |