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一、光合作用曲线中的CO2补偿点和饱和点植物光合速率在一定范围内随CO2浓度增大而加快,但CO2达一定浓度时,光合速率不再增加。CO2浓度对光合速率影响的曲线表示如下(见图一)。按曲线的变化规律,可将其分为两个阶段:比例阶段(CO2浓度在0-S范围内变化时所对应的曲线)与饱和阶段(CO2浓度在S-@范围内变化时所对应的曲线)。另外曲线中还有两个关键点:CO2补偿点(表示为C点,即光合速率与呼吸速率相等时的CO2浓度)和CO2饱和点(表示为S点,即光合速率达到最大值时的最低CO2浓度)。二、为什么C3植物的CO2补偿点比C4植物高卡尔文循环的CO2固定是通过核酮糖二磷酸羧化酶的作用来实现的,C4途径的CO2固定是由磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶催化来完成的。两种酶都可使CO2固定。但它们对CO2的亲和力却差异很大。磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶对CO2的Km值是7μmol/L,核酮糖二磷酸羧化酶的Km值是450μmol/L。前者比后者对CO2的亲和力大得多。科学通过实验验证明,C4植物的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的活性比C3植物的强60倍。因此C4植物的光合速率比C3植物快许多,尤其是在二氧化碳浓度低的环境下,相差更是悬殊。一般来说,C3植物的二氧化碳补偿点约为50ppm,C4植物的补偿点在2~5ppm(1ppm=1/1000 000体积比)。例如小麦100个品种的CO2补偿点为52±2μl·L-1,大麦125个品种的CO2补偿点为55±2μl·L-1,玉米125个品种的CO2补偿点为1.3±1.2μml·L-1 。由此可见C3植物的CO2补偿点比C4植物高。而且C4植物在CO2浓度低的环境下,其光合速率的增加比C3植物要快一些。三、为什么C3植物的CO2饱和点比C4植物高C4植物在大气CO2浓度下就能达到饱和;而C3植物CO2饱和点不明显,光合速率在较高CO2浓度下还会随浓度上升而升高。这是主要因为空气中的CO2含量一般只占总体积的0.036%(相当于350μl·L-1),在它到达同化部位的通路上,要经历周围大气-叶片表皮-叶肉细胞表面-叶绿体内这3大阶段的阻力,所以扩散到叶绿体基质中的CO2浓度就很低了,几乎接近C3植物的CO2补偿点。但C4植物有“CO2泵”的作用,甚至在外界CO2浓度为小于0.036%时就会达到CO2饱和点。C4植物的CO2饱和点比C3植物低的原因可能有如下两个方面:1、C4植物的气孔对CO2浓度比较敏感,在CO2浓度超过空气水平后,C4植物气孔开度就会变小。2、C4植物磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的Km低,故对CO2亲和力高,有浓缩CO2的机制。
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光饱和点是光合作用达到顶点,受制约的因素就是光合作用的条件,叶绿体、二氧化碳的供给,光照的强度和温度。夏天的中午光合作用降低的原因是因为气温过高导致其蒸腾作用过强,气孔关闭使二氧化碳的吸收受阻;冬天的时候温室植物光合作用过弱是由于气温过低酶活性受到影响,还有就是温室是一个相对封闭的环境,二氧化碳的含量也偏少,另外冬天的日照不足,所以要想增加温室的产量:适当增加人工光照,白天提高温室温度,适当增加二氧化碳浓度。阴天的时候影响光合作用的条件就是光照不足了,在小麦灌浆期赶上连天阴雨,会导致小麦减产。当所有条件都满足的时候,叶绿体的生产能力就是最主要的制约因素了,因此,光合作用不可能无限上升。不知道你的具体问题是什么,我就把所有的条件都给你说一下,到时候对照具体问题的时候,你去分析相应的条件就可以了,学习是个过程,我们不是要去学会一个具体问题的答法,而是要掌握知识进而去解决各种可能出现的问题,但愿以上回答能对你有帮助。祝你进步!
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这个嘛,要打得文字很多,如果是当面讲,可以跟你举不得例子。跟你把它的不同条件下的 光饱和点的移动 问题讲的清楚,你最好是问你的老师,它会结合题目跟你讲,那样你会更容易理解的。
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对不起啊!光合作用我高中学的,现在忘了,没法给你解答,抱歉啊