为什么植物光合途径有不同（只有在什么的条件下植物才能进行光合作用）
植物的光合作用 绿色植物光合作用是地球上最为普遍、规模最大的反应过程，在有机物合成、 蓄积太阳能量和净化空气，保持大气中氧气含量和碳循环的稳定等方面起很大作用 ，是农业生产的基础，在理论和实践上都具有重大意义。 叶片是进行光合作用的主要器官，叶绿体是光合作用的重要细胞器。高等植物 的叶绿体色素包括叶绿素(a和b)和类胡萝卜素(胡萝卜素和叶黄素)，它们分布在光合 膜上。叶绿素的吸收光谱和荧光现象，说明它可吸收光能、被光激发。叶绿素的生物 合成在光照条件下形成，既受遗传性制约，又受到光照、温度、矿质营养、水和氧气 等的影响。 光合作用包括光反应过程、光合碳同化二个相互联系的步骤，光反应过程包括原 初反应和电子传递与光合磷酸化两个阶段，其中前者进行光能的吸收、传递和转换， 把光能转换成电能，后者则将电能转变为ATP和NADPH2(合称同化力)这两种活跃的化学 能。活跃的化学能转变为稳定化学能是通过碳同化过程完成的。碳同化有C3、C4和CAM 三条途径，根据碳同化途径的不同，把植物分为C3植物、C4植物和CAM植物。但C3途径 是所有的植物所共有的、碳同化的主要形式，其固定CO2的酶是RuBP羧化酶。C4途径和 CAM途径都不过是CO2固定方式不同，最后都要在植物体内再次把CO2释放出来，参与C3 途径合成淀粉等。C4途径和CAM途径固定CO2的酶都是PEP羧化酶，其对CO2的亲和力大于 RuBP羧化酶，C4途径起着CO2泵的作用；CAM途径的特点是夜间气孔开放，吸收并固定CO2 形成苹果酸，昼间气孔关闭，利用夜间形成的苹果酸脱羧所释放的CO2，通过C3途径形成 糖。这是在长期进化过程中形成的适应性。 光呼吸是绿色细胞吸收O2放出CO2的过程，其底物是C3途径中间产物RuBP加氧形成的 乙醇酸。整个乙醇酸途径是依次在叶绿体、过氧化体和线粒体中进行的。C3植物有明显的 光呼吸，C4植物光呼吸不明显。 植物光合速率因植物种类品种、生育期、光合产物积累等的不同而异，也受光照、CO2 、温度、水分、矿质元素、O2等环境条件的影响。这些环境因素对光合的影响不是孤立的， 而是相互联系、共同作用的。在一定范围内，各种条件越适宜，光合速率就越快。 目前植物光能利用率还很低。作物现有的产量与理论值相差甚远，所以增产潜力很大。 要提高光能利用率，就应减少漏光等造成的光能损失和提高光能转化率，主要通过适当增加 光合面积、延长光合时间、提高光合效率、提高经济产量系数和减少光合产物消耗。改善光 合性能是提高作物产量的根本途径。 C3植物C4植物CAM植物在碳代谢上各有何异同点异同点： 1、C3途径是光合途径同化的基本途径，C4和CAM植物形成碳水化合物除了分别需要C4途径和CAM途径外，最终还需要C3途径。 2、CAM与C4植物相似，都有PEP羧化酶，需要两次羧化反应固定CO2。 3、固定CO2与生成光合作用产物在时间空间有差异：C4植物在叶肉细胞内固定CO2，在维管束鞘细胞中同化CO2。CAM植物则在晚上固定CO2，在白天同化CO2。 特性分析： 1、C3植物就是普通的RuBP酶固定CO2，然后到叶绿体进行光合作用。 2、C4植物的细胞分化为叶肉细胞和鞘细胞，在叶肉馅饼通过另一种酶将CO2生成苹果酸固定下来，再运到鞘细胞中释放CO2，在鞘细胞中进行光合作用。 3、cam植物和C4植物类似，只是气孔只有晚上开放，将CO2生成苹果酸等固定住，到了白天气孔关闭，苹果酸等再释放CO2供光合作用，是植物在干旱情况下的改变。 扩展资料： 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)。 1、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。 2、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。 3、景天酸代谢途径又称CAM途径，指生长在热带及亚热带干旱及半干旱地区的一些肉质植物（最早发现在景天科植物）所具有的一种光合固定二氧化碳的附加途径，其叶片气孔白天关闭，夜间开放。具有这种途径的植物称为CAM植物。 参考资料：百度百科-碳三植物 百度百科—景天酸代谢途径 植物为什么会有光合作用和呼吸作用两种生存方式？光合作用与呼吸作用是植物体的两种重要生命活动，两者之间有比较密切的内在联系．呼吸作用的产物就是光合作用的原料；在进行光合作用时，植物体的呼吸作用同时进行． 活细胞利用氧，将有机物分解成二氧化碳和水，并且将储存在有机物中的能量释放出来．供给生命活动的需要，这个过程叫作呼吸作用。 一、呼吸作用的表达式： 有机物(储存着能量)+氧气→二氧化碳+水+能量 二、呼吸作用的场所： 生物体的所有活细胞在生命活动中都要消耗能量，细胞中的线粒体是呼吸作用的主要场所，是细胞中的能量转换器。 三、呼吸作用的意义： 呼吸作用是生物体获得能量的主要方式。 四、影响呼吸作用的主要因素 温度、水分、氧气和二氧化碳浓度是影响呼吸作用的主要因素。 （1）温度：温度对呼吸作用的强度影响最大。温度升高，呼吸作用加强；温度过高，呼吸作用减弱。 （2）水分：植物含水量增加，呼吸作用加强。 （3）氧气：在一定范同内，随着氧气浓度的增加，呼吸作用显著加强。 （4）二氧化碳：二氧化碳浓度大大超出正常值时，抑制呼吸作用。在储藏蔬菜、水果、粮食时采取低温、干燥、充加二氧化碳等措旌，可延长储藏时间。 常见误区 误认为绿色植物白天只进行光合作用，夜间只进行呼吸作用 其实绿色植物的光合作用、呼吸作用、蒸腾作用进行的时间、部位都有所不同。在阳光下，三大作用可同时进行；但在夜间，光合作用停止，蒸腾作用也大大减弱。而呼吸作用不管在白天还是在夜间，时时刻刻都在进行着。 从物质转变和能量转变上看，光合作用是物质合成与储能的过程，呼吸作用是物质分解与释能的过程，这是两个正好相反的过程．但两者并非简单的逆转。 植物的光合作用是怎么进行的，需要什么条件吗光合作用包括光反应过程、光合碳同化二个相互联系的步骤，光反应过程包括原初反应和电子传递与光合磷酸化两个阶段，其中前者进行光能的吸收、传递和转换，把光能转换成电能，后者则将电能转变为ATP和NADPH2(合称同化力)这两种活跃的化学能。 活跃的化学能转变为稳定化学能是通过碳同化过程完成的。碳同化有C3、C4和CAM三条途径，根据碳同化途径的不同，把植物分为C3植物、C4植物和CAM植物。但C3途径是所有的植物所共有的、碳同化的主要形式，其固定CO₂的酶是RuBP羧化酶。 C4途径和CAM途径都不过是CO₂固定方式不同，最后都要在植物体内再次把CO₂释放出来，参与C3途径合成淀粉等。C4途径和CAM途径固定CO₂的酶都是PEP羧化酶，其对CO₂的亲和力大于RuBP羧化酶，C4途径起着CO₂泵的作用。 CAM途径的特点是夜间气孔开放，吸收并固定CO₂形成苹果酸，昼间气孔关闭，利用夜间形成的苹果酸脱羧所释放的CO₂，通过C3途径形成糖。这是在长期进化过程中形成的适应性。 扩展资料 光呼吸是绿色细胞吸收O2放出CO2的过程，其底物是C3途径中间产物RuBP加氧形成的乙醇酸。整个乙醇酸途径是依次在叶绿体、过氧化体和线粒体中进行的。C3植物有明显的光呼吸，C4植物光呼吸不明显。 植物光合速率因植物种类品种、生育期、光合产物积累等的不同而异，也受光照、CO2、温度、水分、矿质元素、O2等环境条件的影响。这些环境因素对光合的影响不是孤立的，而是相互联系、共同作用的。在一定范围内，各种条件越适宜，光合速率就越快。 植物光能利用率还很低。作物现有的产量与理论值相差甚远，所以增产潜力很大。要提高光能利用率，就应减少漏光等造成的光能损失和提高光能转化率。 主要通过适当增加光合面积、延长光合时间、提高光合效率、提高经济产量系数和减少光合产物消耗。改善光合性能是提高作物产量的根本途径。 参考资料来源：百度百科-光合作用 |