植物光呼吸的原理,植物為什麼要光呼吸

2021-03-22 04:21:55 字數 2703 閱讀 7315

1樓:匿名使用者

光呼吸(英語:photorespiration)是所有行光合作用的細胞(該處「細胞」包括原核生物和真核生物,但並非所有這些細胞都能執行完整的光呼吸)在光照和高氧低二氧化碳情況下發生的一個生化過程。它是光合作用一個損耗能量的副反應。

過程中氧氣被消耗,並且會生成二氧化碳。光呼吸約抵消30%的光合作用。因此降低光呼吸被認為是提高光合作用效能的途徑之一。

但是人們後來發現,光呼吸有著很重要的細胞保護作用。

在光呼吸過程中,參與光合作用的一對組合:反應物1,5-二磷酸核酮糖(ribulose-1,5-bisphosphate,簡稱為rubp)和催化劑1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase, 簡稱為rubisco)發生了與其在光合作用中不同的反應。rubp在rubisco的作用下增加兩個氧原子,再經過一系列反應,最終生成3-磷酸甘油酸。

後者再經過部分光合作用過程,可再次重新生成為rubp。

換言之,rubisco對rubp有兩種作用,既可將之匯入生成能量獲得碳素的光合作用,也能使之進入消耗能量釋放碳素的光呼吸。由此可見,光呼吸和光合作用關係密切,它們之間的關係可以作一形象的理解:糖工廠內(行光合作用細胞,特別是植物)的葡萄糖生產線(光合作用)因一部機器(1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶)構造不完善,一部分原材料(1,5-二磷酸核酮糖)不斷被錯誤加工,產出次品(2-磷酸乙醇酸),雖然有一補救措施,可將次品重加工並再次投入生產線,但是整個過程卻是非常費時費力的。

這個錯誤加工和補救的過程就是光呼吸。

發生光呼吸的細胞需要三個細胞器的協同作用才能將光呼吸起始階段產生的「次品」「修復」,耗時耗能。這也是早期光呼吸被人們稱作「卡爾文迴圈中的漏逸」,「rubisco的構造缺陷」的原因。有人提出,在農業上抑制光呼吸能促進植物生長。

科學家在基因工程方面做出多種嘗試,試求降低植物的光呼吸,促進植物成長,為世界糧食問題提供一種解決方案。但是後來科學家發現,光呼吸可消除多餘的nadph和atp,減少細胞受損的可能,有其正面意義。又因為光呼吸與大氣中氧氣/二氧化碳比例聯絡非常緊密,科學家甚至認為可以通過控制陸地植物的數量,以控制地球大氣氧氣和二氧化碳的成分比。

植物為什麼要光呼吸

2樓:匿名使用者

生活在地球的某些環境下的植物往往會受到這種影響。如生活在因強烈光照導致炎熱和乾旱地區的植物葉綠體中容易發生rubp的氧化作用,因為這種環境會使葉綠體基質中co2/o2的比值降低。雖然溫度的升高,co2、o2的溶解性都會降低,但co2的溶解性下降更快,其結果導致基質中co2/o2比值的降低。

另外,生活在乾旱地區的植物,為了防止水分蒸發,會關閉氣孔,co2就不能進入葉中,沒有穩定的co2供給同化作用,葉細胞中的co2的濃度進一步下降。但是,葉綠體中水的光解繼續進行,由於釋放的o2不能擴散出葉,使得細胞內o2的濃度不斷增加,進而嚴重影響光合作用。因此這些植物通過光呼吸來提高co2的濃度,從而提高光合作用的效率。

植物光呼吸的主要功能是什麼

3樓:匿名使用者

植物除了進行這種一般的呼吸

外,在光照下進行光合作用的同時所進行的呼吸作用,叫做光呼吸。光呼吸與植物體一般的呼吸有許多不同。植物體的一般呼吸是以葡萄糖為原料,經氧化分解產生二氧化碳和水,並釋放出能量供生命活動的需要。

光呼吸則與光合作用緊密聯絡在一起,它的原料是植物體內的乙醇酸,它是由光合碳迴圈中的中間產物轉化而來的,因此光呼吸必然影響到光合產物的積累。

4樓:匿名使用者

樓主您好,樓上的根本沒有說明光呼吸的功能,只是一段無用的複製而已。光呼吸的主要生理功能如下:(1)消除乙醇酸毒害。

代謝中乙醇酸產生不可避免,光呼吸可以消除乙醇酸的毒害。(2)維持c3途徑的運轉。乾旱和高太陽輻射情況下,氣孔關閉,co2吸收受阻,光呼吸產生的co2,可以被c3途徑凱爾文迴圈利用。

(3)防止強光對光合機構的機構的破壞。避免強光下超氧自由基的形成,防止其對光系統ps的破壞。(4)氮代謝的補充。

光呼吸中涉及多種氨基酸(絲氨酸、甘氨酸)的形成和轉化,對綠色細胞氮代謝做一個補充。(5)減少c的損失。光呼吸的發生必然損失一部分碳,但是c2迴圈可以補充75%c,減少了c的損失。

植物的光呼吸與呼吸作用有什麼區別

5樓:夜依清風醉幽夢

光呼吸(英語:photorespiration)是所有行光合作用的細胞(該處「細胞」包括原核生物和真核生物,但並非所有這些細胞都能執行完整的光呼吸)在光照和高氧低二氧化碳情況下發生的一個生化過程。它是光合作用一個損耗能量的副反應。

過程中氧氣被消耗,並且會生成二氧化碳。光呼吸約抵消30%的光合作用。因此降低光呼吸被認為是提高光合作用效能的途徑之一。

但是人們後來發現,光呼吸有著很重要的細胞保護作用。

植物呼吸plant respiration植物在有氧條件下,將有機化合物氧化,產生co2和水的過程。植物組織在供氧不足或無氧時,其中的有機物可以部分分解,產生少量co2並釋放少量能量。這就是發酵作用,有時又稱為無氧呼吸。

與此相區別,氧氣**充分時的呼吸也稱為有氧呼吸。三碳植物中的綠色部分,在光下以二磷酸核酮糖的氧化產物乙醇酸為底物,繼續氧化,產生co2,這個過程稱為光呼吸。

植物光呼吸和暗呼吸有哪些區別

6樓:委子禹筠心

光呼吸與暗呼吸基本速率一般視為相同,但是光呼吸消耗氧氣來自光和作用產生的氧氣,暗呼吸氧氣來自外界空氣。

植物光呼吸的主要功能是什麼

植物除了進行這種一般的呼吸 外,在光照下進行光合作用的同時所進行的呼吸作用,叫做光呼吸。光呼吸與植物體一般的呼吸有許多不同。植物體的一般呼吸是以葡萄糖為原料,經氧化分解產生二氧化碳和水,並釋放出能量供生命活動的需要。光呼吸則與光合作用緊密聯絡在一起,它的原料是植物體內的乙醇酸,它是由光合碳迴圈中的中...

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