什么是光呼吸?它对植物的光合作用有什么影响?

Posted 光合作用

篇首语:时人不识凌云木,直待凌云始道高。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了什么是光呼吸?它对植物的光合作用有什么影响?相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

光呼吸是一种依靠光来消耗O2,放出CO2的作用。在光存在下,光呼吸降低了光合作用的效率,因为光呼吸要氧化光合作用中产生的还原型的碳原子,同时消耗了大量的能量。

  Rubisco除了作为羧化酶催化将CO2添加到核酮糖1,5二磷酸,生成两分子3-磷酸甘油酸外,也可作为加氧酶,利用分子氧催化核酮糖1,5二磷酸裂解成3-磷酸甘油和磷酸乙醇酸。

  由于磷酸乙醇酸不能被卡尔文循环利用,所以是碳同化的废物。磷酸乙醇酸合成,不仅浪费能源和碳源,而且磷酸乙醇酸的积累可能杀死植物本身,因为这种物质能够抑制丙糖磷酸异构酶(triose-phosphateisomerase)的活性,从而破坏了叶绿体基质中甘油醛-3-磷酸与二羟丙酮(dihydroxyacetone)的平衡。

  Rubisco同氧的亲和力比与二氧化碳的亲和力低得多,所以RuBP的氧化反应要比羧化反应慢。可以推测,一般情况下这种氧化作用构不成威胁,但是当CO2的浓度很低而O2的浓度很高时,O2就要取代CO2作为Rubisco的底物。将叶或藻类细胞置于低比值的CO2/O2气体环境中,发现RuBP每发生2~3个羧化反应就要发生一次氧化反应,严重影响光合作用的效率。生活在地球的某些环境下的植物往往会受到这种影响。如生活在因强烈光照导致炎热和干旱地区的植物叶绿体中容易发生RuBP的氧化作用,因为这种环境会使叶绿体基质中CO2/O2的比值降低。虽然温度的升高,CO2、O2的溶解性都会降低,但CO2的溶解性下降更快,其结果导致基质中CO2/O2比值的降低。另外,生活在干旱地区的植物,为了防止水分蒸发,会关闭气孔,CO2就不能进入叶中,没有稳定的CO2供给同化作用,叶细胞中的CO2的浓度进一步下降。但是,叶绿体中水的光解继续进行,由于释放的O2不能扩散出叶,使得细胞内O2的浓度不断增加,进而严重影响光合作用。因此这些植物通过光呼吸来提高CO2的浓度,从而提高光合作用的效率。

相关参考

玉米缺锰症状及补救措施

症状:锰是植物体内酶的激活剂,它对玉米的呼吸作用、光合作用以及叶绿素的形成有重要作用。玉米缺锰症状是从叶尖到基部沿叶脉间出现与叶脉平行的黄绿色条纹,幼叶变黄,叶片柔软下垂,茎细弱,子粒不饱满、排列不齐

;玉米缺锰症状及补救措施

缺锰症状幼叶脉间组织慢慢变黄,形成黄绿相间条纹,叶片弯曲下披,区别于缺镁。锰是植物体内酶的激活剂,它对玉米的呼吸作用、光合作用以及叶绿素的形成有重要作用。玉米缺锰症状是从叶尖到基部沿叶脉间出现与叶脉平

;玉米缺锰症状及补救措施

缺锰症状幼叶脉间组织慢慢变黄,形成黄绿相间条纹,叶片弯曲下披,区别于缺镁。锰是植物体内酶的激活剂,它对玉米的呼吸作用、光合作用以及叶绿素的形成有重要作用。玉米缺锰症状是从叶尖到基部沿叶脉间出现与叶脉平

不同配比肥料对水稻产量的影响

氮是植物生长的必需养分,它是每个活细胞的组成部分,是叶绿素的组成成分,也是植物体内维生素和能量系统的组成部分。磷在植物体中的含量仅次于氮和钾,一般在种子中含量较高。磷在植物体内参与光合作用、呼吸作用、

不同配比肥料对水稻产量的影响

氮是植物生长的必需养分,它是每个活细胞的组成部分,是叶绿素的组成成分,也是植物体内维生素和能量系统的组成部分。磷在植物体中的含量仅次于氮和钾,一般在种子中含量较高。磷在植物体内参与光合作用、呼吸作用、

什么是有益元素?

有些元素虽然是必需元素,但它们对植物有一定的营养作用,这些元素被称为有益元素,如钴(Co),它是非必需元素,但它是豆科作物根瘤菌固氮时必需的元素,因此它对豆科的生长有良好的影响。钠(Na)、硅(Si)

什么是有益元素?

有些元素虽然是必需元素,但它们对植物有一定的营养作用,这些元素被称为有益元素,如钴(Co),它是非必需元素,但它是豆科作物根瘤菌固氮时必需的元素,因此它对豆科的生长有良好的影响。钠(Na)、硅(Si)

简述非心脏手术麻醉对心脏的影响。

非心脏手术麻醉对心脏的影响有两个方面:  一是麻醉药物对心血管的直接作用。  二是麻醉时通过植物神经功能变化对心血管的间接作用。多数麻醉药,尤其全身麻醉药,对循环和呼吸功能有抑制作用。在吸入麻醉时如供

简述非心脏手术麻醉对心脏的影响。

非心脏手术麻醉对心脏的影响有两个方面:  一是麻醉药物对心血管的直接作用。  二是麻醉时通过植物神经功能变化对心血管的间接作用。多数麻醉药,尤其全身麻醉药,对循环和呼吸功能有抑制作用。在吸入麻醉时如供

什么是混凝土的徐变?它对混凝土的性能有什么影响?徐变产生的原因

什么是混凝土的徐变?它对混凝土的性能有什么影响?徐变产生的原因是什么?答:(1)混凝土的徐变构件在长期不变的荷载作用下,应变随时间增长具有持续增长的特性,混凝土这种受力变形称为徐变。(2)混凝土的徐变