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光呼吸氮代谢 植物的光合作用

2021-04-06知识3

光呼吸有什么生理作用 一种意见认为光呼吸是有害的过程,它使植物损失有机碳和能量.而这种损失是RuBP羧化酶在有氧条件下不可避免地发生加氧反应的结果.另一种意见认为光呼吸有积极的生理功能,它使叶片在光很强而CO2不足的情况下,维持叶片内部一定的CO2水平,来避免光合机构在无CO2时的光氧化破坏;一定的CO2水平也可使RuBP羧化酶经常处于活化状态,有利于光合作用的进行.此外,光呼吸过程中还生成甘氨酸和丝氨酸,从而与氮代谢相联系.总之光呼吸也有益处,人们对此有所争论

光呼吸的反应过程 光呼吸涉及三个细胞2113器的相互协作:叶绿体、过氧化5261物酶体和4102线粒体。整个过程可被看作由RuBP被加氧分解为16532—磷酸乙醇酸和3—磷酸甘油酸开始,经过一系列的反应将两碳化合物磷酸乙醇酸生成3—磷酸甘油酸,后者进入卡尔文循环,可再次生成为RuBP。而叶绿体内进行的是光呼吸开始和收尾的反应,过氧化物酶体内进行的是有毒物质的转换,而线粒体则将两分子甘氨酸合成为一分子丝氨酸,并释放一分子二氧化碳和氨。在光呼吸过程中产生的氨,细胞能通过谷氨酰胺—谷氨酸循环快速固定再次利用高效回收,这个过程消耗一分子ATP和NADPH。扩展资料:绿色植物在光照条件下,吸收氧气和释放CO?的过程。它表明植物在进行光合作用的同时,又进行呼吸作用。光呼吸的主要特点是:①光呼吸氧化的有机物质(即呼吸底物)为乙醇酸,乙醇酸是从同化CO?过程的中间产物转变而来的,所以光呼吸与光合作用联系在一起,它只有在光照条件下才发生。②光呼吸的速度随大气中氧气的浓度增加而不断增加,而一般的呼吸作用在氧气浓度为2%左右时已达饱和。③植物的光呼吸强弱也随CO?浓度而改变,CO?浓度低,可促进乙醇酸的产生,光呼吸作用就强,反之就弱。在一般空气中(含CO?0.03%。

什么是光呼吸 光呼吸是植物绿色组织在光下吸收氧气和释放二氧化碳的过程。其底物是乙醇酸,它的主要来源是核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)与氧气在RuBP羧化酶加氧酶的催化下,形成1分子磷酸甘油酸及1分子磷酸乙醇酸,后者在磷酸酯酶催化下形成乙醇酸。由于RuBP是在光下不断循环形成(见光合作用),所以光呼吸依赖于光。由于RuBP 羧化酶加氧酶既可催化RuBP发生羧化反应,又可催化RuBP与氧气发生加氧反应。所以,二氧化碳与氧气浓度之比将影响其速率。C4植物的速率很低,几乎测不出,这主要是由于C4植物叶肉细胞中无RuBP羧化酶加氧酶,维管束鞘细胞虽然有此酶,但由于C4途径使该酶的周围二氧化碳的浓度较高,因而使该酶催化的加氧反应受到抑制,从而使其底物来源减少所致。机理 光合碳循环中催化CO2固定的二磷酸核酮糖(RuBP)羧化酶同时具有加氧酶的功能,催化RuBP的加氧反应,生成磷酸乙醇酸和 3-磷酸甘油酸(3-PGA)磷酸乙醇酸被磷酸酯酶分解生成乙醇酸,后者在乙醇酸氧化酶催化下氧化成乙醛酸乙醛酸经转氨反应变为甘氨酸后,由两个分子甘氨酸生成丝氨酸、CO2和NH3各一分子。这便是光呼吸的放CO2反应。丝氨酸以后转变为羟基丙酮酸,再被还原及磷酸化成为3-PGA,后者又进入光合碳。

#光呼吸氮代谢

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