关注公众号

关注公众号

手机扫码查看

手机查看

喜欢作者

打赏方式

微信支付微信支付
支付宝支付支付宝支付
×

光呼吸的生理功能

2022.6.09

从碳素同化的角度看,光呼吸将光合作用固定的20%~40%的碳变为CO2放出;从能量的角度看,每释放1分子CO2需要消耗6.8个ATP和3个NADPH。显然,光呼吸是一种浪费。

CO2和O2竞争Rubisco的同一活性部位,并互为加氧与羧化反应的抑制剂。Rubisco催化反应的方向,是进行光合作用还是光呼吸,取决于外界CO2与O2浓度的比值。大气中CO2/O2比值很低,加氧酶活性就不可避免地表现出来。既然在空气中绿色植物光呼吸是不可避免的,那它在生理上有什么意义呢?认为其主要生理功能如下:

1.消除乙醇酸的毒害:乙醇酸的产生在代谢中是不可避免的。光呼吸消除乙醇酸的代谢作用,避免了乙醇酸积累,使细胞免受伤害。

2.维持C3途径的运转:在叶片气孔关闭或外界CO2浓度降低时,光呼吸释放的CO2能被C3途径再利用,以维持C3途径的运转。

3.防止强光对光合机构的破坏:在强光下,光反应中形成的同化力会超过暗反应的需要,叶绿体中NADPH/NADP+的比值增高,最终电子受体NADP+不足,由光激发的高能电子会传递给O2,形成超氧阴离子自由基,对光合机构具有伤害作用,而光呼吸可消耗过剩的同化力,减少的形成,从而保护光合机构。

4.氮代谢的补充:光呼吸代谢中涉及多种氨基酸(甘氨酸、丝氨酸等)的形成和转化过程,它对绿色细胞的氮代谢是一个补充。

5. C3植物、C4植物、C3-C4中间植物和CAM植物的光合特征比较


推荐
关闭