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光合作用的代谢多样性的表现?这些表现是怎样适应环境的?

问:光合作用的代谢多样性的表现?这些表现是怎样适应环境的?

答:光合作用是绿色植物、光合细菌或藻类等利用光能,将C02合成有机化合物的过程。光合作用是由光能驱动碳的还原,实质上是氧化性的糖代谢的逆反应。光合作用是自然界将光能转变为化学能的主要途径。

光合作用的多样性首先表现在物种的多样性上。有不同科属,等的植物,藻类和细菌。

其次光合作用的代谢多样性表现在光合色素的多样性。多样的高等植物和藻类含有叶绿素a和b,类胡萝卜素,藻胆素等多种色素。

再次光合作用的代谢多样性表现在他的作用机制上。光合作用机制绿色植物和藻类的光合作用由光反应和暗反应组成。光反应是光合作用捕获太阳能的主要过程,是将光能转变成化学能的反应,即植物的叶绿素吸收光能进行光化学反应,使水分子活化分解为02、H+并释放出电子,同时产生NADPH和ATP。光反应的场所是叶绿体中的类囊体膜。暗反应为酶促反应,由光反应产生的NADPH在ATP供给能量的情况下,使C02还原为简单糖类的反应。暗反应的场所是叶绿体的基质。

多样性的体现从光反应看有①光反应系统,②光反应的电子传递链(光合链),③光合磷酸化。而且我们的光合链和磷酸化都有3种方法:非环式、环式和假环式。还有多种多样的电子传递链中的多种受体,复合物(如PSⅡ复合体,质体醌(PQ),Cytb6-f复合体,质体蓝素(PC),PSⅠ,铁氧还蛋白(Fd))从暗反应看C的同化也有①C3循环途径,②C4循环途径,③CAM途径,④藻类和细菌的光合作用暗反应等多种多样的方法。

最后光合作用的代谢多样性还表现在光合作用的物质和产物上。因为光合作用多样的电子传递链那么其中就有多种多样的受体,复合物使得有多种多样的中间代谢产物,多种的糖类物质,非糖类的物质等

以上的各种多样性都体现着光合作用代谢的多样性。

我们知道影响光合作用的外界条件有光照,二氧化碳,温度,水分,矿质元素等。知道了光反应暗反应的影响因素,对于其中的代谢多样性的影响也相应的可以了解,进而采取相应的措施或是植物自身的反映来趋利避害,适应环境。

如我们看见的植物的光合午休现象就是为了适应高温和缺水的环境。而我们的植物的C4途径就是为了更好了利用二氧化碳,或者是在缺少二氧化碳的情况下适应环境。还有我们的植物晚上气孔打开进行呼吸,可以减少水分的流失,还有我们的水生植物有一套发达的通气组织,为了更好的贮蓄氧气,进行光合作用等。

而在农业生产上的措施如建造温室,加快空气流通,给植物合适的环境,以使农作物增产。人们又了解到二磷酸核酮糖羧化酶的两面性,即既催化光合作用,又会推动光呼吸,正在尝试对其进行改造,减少后者,避免有机物和能量的消耗,提高农作物的产量。了解到光合作用与植物呼吸的关系后,人们就更加注意晚上就不应把植物放到室内,以避免因植物呼吸而引起室内氧气浓度降低。在实际生产上还有做法:合理密植、立体种植、适当增加二氧化碳浓度、适当延长光照时间等这些措施都是植物光合作用的代谢多样性表现具体适应环境的运用。

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