C3、C4、CAM植物的光合和生理生态特性的比较
- 格式:doc
- 大小:34.50 KB
- 文档页数:1
C3植物、C4植物与CAM植物标题: C3植物、C4植物与CAM植物摘要: [C3植物、C4植物与CAM植物]在高等植物中,光合碳同化主要有3种类型:C3途径,C4途径和景天酸代谢途径(CAM)。
C3植物中,CO2的固定主要取决于1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(RuBPCase)的活化状态,因为该酶是光合碳循环的入口钥匙。
它催化1,5-二磷酸核酮糖(RuBP)羧化,将大气中的CO2同化,产生两分子磷酸甘油酸,可见RuBPCase在C3植物中同化CO2的重要性。
C4植物是从C3植物进化而来的一种高光效种类。
与C3植物相比,它具有在高光强……[关键词:叶绿体活性基因外稃细胞质叶片大豆]……关键词: 叶绿体活性基因外稃细胞质叶片大豆在高等植物中,光合碳同化主要有3种类型:C3途径,C4途径和景天酸代谢途径(CAM)。
C3植物中,CO2的固定主要取决于1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(RuBPCase)的活化状态,因为该酶是光合碳循环的入口钥匙。
它催化1,5-二磷酸核酮糖(RuBP)羧化,将大气中的CO2同化,产生两分子磷酸甘油酸,可见RuBPCase在C3植物中同化CO2的重要性。
C4植物是从C3植物进化而来的一种高光效种类。
与C3植物相比,它具有在高光强,高温及低CO2浓度下,保持高光效的能力。
C4植物固定CO2的酶为磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase),与C3作物中RuBPCase相比,PEPCase对CO2的亲和力高。
C4植物的细胞分化为叶肉细胞和鞘细胞,而光合酶在两类细胞中的分布不同,如PEPCase在叶肉细胞固定CO2,生成草酰乙酸(OAA),OAA进一步转化为苹果酸(Mal),Mal进入鞘细胞,脱羧,被位于鞘细胞内的RuBPCase羧化,重新进入卡尔文循环。
这种CO2的浓缩机理导致了鞘细胞内的高浓度的CO2,一方面提高RuBPCase的羧化能力,另一方面又大大抑制了RuBPCase的加氧活性,降低了光呼吸,从而使C4植物保持高的光合效率。
C_3植物、C_4植物和CAM植物的比较
罗红艺
【期刊名称】《高等函授学报:自然科学版》
【年(卷),期】2001(14)5
【摘要】根据光合作用中碳同化途径的不同 ,把植物分为C3 植物、C4 植物和CAM植物。
【总页数】4页(P35-38)
【关键词】C3植物;C4植物;CAM植物;光合特征;光合作用;碳同化;光合形态【作者】罗红艺
【作者单位】华中师范大学生命科学学院
【正文语种】中文
【中图分类】Q945.11
【相关文献】
1.C_3植物与C_4植物的比较 [J], 张晓丽;魏俊杰
2.C_4,C_3,CAM植物叶磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶分子聚体的比较 [J], 焦德茂
3.C_3植物和C_4植物的区别 [J], 何世顺
4.C_3C_4C_3—C_4中间植物的光合特征及C_3—C_4中间植物在进化上的地位[J], 唐萍
5.浅论C_3植物和C_4植物 [J], 杨胜利
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
C4植物与C3植物的光合作用曲线比较1、光合作用强弱变化的指标光合作用强弱变化的指标通常是光合速率和光合生产率光合速率是指单位时间、单位叶面积吸收CO2的量或放出O2的量或有机物的消耗量。
一般测定光合速率的方法都没有把叶片的呼吸作用考虑在内,所以测定的结果实际是光合作用减去呼吸作用的差数,称为表观光合速率或净光合速率。
如果把表观光合速率加上呼吸速率,则得到总(真正)光合速率。
光合生产率又称净同化率,是指植物在较长时间(一昼夜或一周)内,单位叶面积生产的干物质量。
光合生产率比光合速率低,因为已去掉呼吸等消耗。
2、影响光合作用的因素内因1)叶龄:叶片的光合速率与叶龄密切相关。
从叶片发生到衰老凋萎,其光合速率呈单峰曲线变化。
新形成的嫩叶由于组织发育不健全、叶绿体片层结构不发达、光合色素含量少、光合酶含量少、活性弱、气孔开度低、细胞间隙小、呼吸细胞旺盛等原因,净光合速率很低,需要从其它功能叶片输入同化物。
随着叶片的成长,光合速率不断提高。
当叶片伸展至叶面积最大和叶厚度最大时,光合速率达最大值。
通常将叶片充分展开后光合速率维持较高水平的时期,称为叶片功能期,处于功能期的叶叫功能叶。
功能期过后,随着叶片衰老,光合速率下降2)光合产物的运输:光合产物从叶片中输出的快慢影响叶片的光合速率。
例如,摘去花或果实使光合产物的输出受阻,叶片的光合速率就随之降低。
反之,摘除其他叶片,只留一个叶片和所有花果,留下叶片的光合速率就会增加。
如对苹果枝条进行环割,光合产物会积累,则叶片光合速率明显下降。
叶肉细胞中蔗糖的积累会促进叶绿体基质中的淀粉合成和淀粉粒形成,过多的淀粉粒一方面会压迫和损伤叶绿体,另一方面,由于淀粉粒对光有遮挡,从而阻碍光合膜对光的吸收。
(1)光照:光是光合作用的能量来源,是形成叶绿素的必要条件。
此外,光还调节着光合酶的活性和气孔开度,因此光是影响光合作用的重要因素1)光强:在暗中叶片无光合作用,只进行细胞呼吸释放CO2。
景天酸代谢(CAM)植物概述景天酸代谢(CAM)植物是一类特殊的植物,它们具有独特的光合作用适应策略,使其能够在干旱和高温环境下生存。
CAM植物主要分布在热带和亚热带地区,包括仙人掌、龙舌兰、虎尾兰等,它们在植物界中占据着重要的地位。
本文将从CAM植物的植物生理特点、生态学意义和应用价值等方面进行综述,以便更好地了解这类特殊植物。
一、CAM植物的植物生理特点1. 光合作用适应策略CAM植物的主要特点是其独特的光合作用适应策略。
普通植物在白天进行光合作用时,打开气孔吸收二氧化碳,并将其转化为有机物质。
而CAM植物则在夜间打开气孔,吸收二氧化碳,并将其转化为有机酸,将有机酸储存在叶绿体和细胞液中。
在白天光照条件下,CAM植物关闭气孔,利用储存的有机酸进行光合作用,从而减少水分蒸腾,提高光合作用效率,适应干旱高温的环境。
2. 生理结构和功能CAM植物的叶片和茎部通常具有厚实的肉质组织,能够在干旱条件下储存大量的水分和营养物质。
其根系也具有发达的结构,能够深入土壤中寻找水源和养分。
CAM植物的叶片表面通常被覆盖着一层厚厚的角质层,能够起到保护叶片免受干旱和高温的伤害。
这些特殊的生理结构和功能使CAM植物在干旱和高温环境下具有较强的生存能力。
二、CAM植物的生态学意义1. 干旱地区植被的重要组成部分CAM植物在干旱地区具有重要的生态学意义,它们构成了干旱地区植被的重要组成部分。
在干旱高温的环境下,传统的C3植物和C4植物往往难以生存,而CAM植物能够利用其独特的光合适应策略,适应并占据干旱地区的生态空间,维持着这些地区的生态平衡和稳定。
2. 生态修复和土壤保护在干旱地区,CAM植物对土壤保护和生态修复起到了重要作用。
它们的根系能够深入土壤中,稳固土壤,减少水土流失;其肉质叶片和茎部储存着大量水分和养分,能够为其他植物和动物提供生长和生存的条件。
三、CAM植物的应用价值1. 药用价值CAM植物中的一些种类具有药用价值,如仙人掌、龙舌兰等,它们的茎、叶、果实等部位含有丰富的生物活性成分,具有抗炎、抗菌、解热、镇痛等功效,被广泛应用于民间草药和现代药物研发中。