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c3途径羧化阶段的作用(c3途径羧化阶段的作用有哪些)
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c3途径羧化阶段的作用(c3途径羧化阶段的作用有哪些)
首先CO2在Rubisco羧化酶的作用下成为一个不稳定的6碳化合物,之后分解为两个3碳化合物,为碳固定过程,不需要能量 ;而之后的碳还原过程自然需要消耗光反应产生的能量,包括但不限于ATP,其中用到的酶包括磷酸三碳糖异构酶,醛缩酶,果糖双磷酸酯酶等 C3植物与C5植物的区别: 和C3植物相比,C5植物的光合细胞有两类:叶肉细胞和维管束鞘细胞(BSC),C3植物与C5植物固定与还原CO2的途径基本相同,二者都是先固定CO2,再经C3途径还原CO2,或者说都由PEP羧化酶固定空气中的CO2。 由C5脱羧释放的CO2,二者的差别在于:C5是在同一时间(白天)和不同的空间(叶肉细胞和维管束鞘细胞)完成CO2固定(C5)和还原(C3途径)两个过程;而C3植物则是在不同时间(黑夜和白天)和同一空间(叶肉细胞)完成上述两个过程的. C4植物举例。 光合作用时CO2中的C首先转移到C4里,然后再转移到C3中的植物,叫做C4植物。 例如:玉米、甘蔗、高粱等热带植物。 C3植物举例。 光合作用时CO2中的C直接转移到C3里的植物,叫做C3植物。 例如:小麦、水稻、大麦、大豆、马铃薯、菜豆和菠菜等温带植物。 C3、C4植物结构的区别 1,两类植物在叶绿体的结构及分布上不同,因C3植物的维管束不含叶绿体,叶脉颜色较浅; C4植物的维管束含叶绿体,叶脉绿色较深有呈“花环型”的两圈细胞。 C3,叶肉细胞,为典型叶绿体既可进行光反应,也能进行暗反应,叶肉细胞为典型叶绿体,能进行光反应,通过C途径固定CO2较多、较大。 C4维管束鞘细叶绿体不含类不进行光反应,能够进行暗反应。 2.光合作用途径的区别 C3植物与C1植物在光反应阶段完全相同,都通过光反应产生O2、[H(实质是NADPH)和ATP,为暗反应阶段提供同化力[H]和ATP。但其暗反应途径不一样, 3.光合作用产物积累部位的区别 C3植物整个光合作用过程都是在叶肉细胞里进行的,光合作用的产物只积累在叶肉细胞中。 C4植物中C途径固定的CO2转移到C3途径是在维管束鞘细胞中进行的,光合作用的暗反应过程也是在维管束鞘细胞中进行的,光合作用的产物也主要积累在维管束鞘细胞中。 C3途径 C3途径是指在某些高等植物光合作用的暗反应过程中,一个CO2在RuBP(1,5-二磷酸核酮糖)羧化酶的催化下,在有镁离子的环境中,被一个RuBP固定后形成两个三碳化合物(3-磷酸甘油酸)。 而后3-磷酸甘油酸消耗1分子ATP,在甘油酸激酶的作用下形成1,3-二磷酸甘油酸。又消耗1分子NADPH,形成3-磷酸甘油醛。之后在磷酸丙糖酶的作用下,形成3-磷酸丙糖。继续消耗1分子ATP,重新形成RuBP。后来经过一系列复杂的生化反应,一个碳原子将会被用于合成葡萄糖而离开循环。剩下的五个碳原子经一系列变化,最后再生成一个1,5-二磷酸核酮糖,循环重新开始。循环运行六次,生成一分子的葡萄糖。 定义 这样一类CO2被固定后最先形成的化合物中含有三个碳原子的植物,被称为C3植物。 结构特点 C3植物叶片的结构特点是:叶绿体只存在于叶肉细胞中,维管束鞘细胞中没有叶绿体,整个光合作用过程都是在叶肉细胞里进行,光合产物变只积累在叶肉细胞中。其光补偿点比C4植物来得高,光饱和点比C4植物来得低。 高等植物的碳同化途径有三条,即C3途径、C4途径和CAM(景天酸代谢)途径. C3途径是碳同化的基本途径,可合成糖类,淀粉等多种有机物.C4途径和CAM途径都只起固定CO2的作用,最终还是通过C3途径合成光合产物等. C3途径是最基本的,无论是C4及CAM途径都要通过C3途径来同化CO2.没有C3途径就没有后两者. CAM途径与C4途径基本相同,二者的差别在于C4植物的两次羧化反应是在空间上(叶肉细胞和维管束鞘细胞)分开的,而CAM植物则是在时间上(黑夜和白天)分开的. C3途径可分为羧化、还原、再生3个阶段。 (1)羧化阶段 指进入叶绿体的CO2与受体RuBP结合,生成PGA的过程。 (2)还原阶段 指利用同化力将3-磷酸甘油酸还原为甘油醛-3-磷酸的反应过程。 (3)再生阶段 甘油醛-3-磷酸重新形成核酮糖-1,5-二磷酸的过程。 C3途径C4途径及景天酸代谢的相同点是都需要经过卡尔文循环,不同点是C4途径比C3途径多了一个独特的固定CO2的途径,他们固定CO2的最初产物是草酰乙酸(4碳化合物),因此这条途径叫C4途径。 对于景天科植物来说,气孔白天关闭,夜间开放。因而在夜间吸进CO2,与PEP结合,生成草酰乙酸,进一步形成苹果酸。 白天CO2从苹果酸释放出来参与卡尔文循环。景天酸代谢(CAM)途径与C4途径只是在时间及空间上不同。 c3的还原:光合作用暗反应过程中,CO2被C5固定后形成两个C3化合物。然后C3被来自光反应阶段的NADPH和ATP 还原生成(CHO)和C5,所以(CHO)和C5是C3还原产物。 光合作用分为光反应和暗反应。 光反应在光的水解作用下产生O2,[H],ATP。O2是要排出的。剩下的[H],ATP参加暗反应。 而暗反应本质上是一个需要耗能的还原反应,是叶绿体吸收CO2,并在C5和相关酶(其实整个光合作用都在酶的参与下进行)的作用下将CO2固定成C3。 C3接受ATP传递过来的能量,在[H]的作用下有部分合成有机物;而另一部分则被还原成C5。如此以往的循环。C3、C5 的含量在一个叶绿体中都是总量不变的。
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