Question

C₄植物同C₃植物相比  （    ）

　　A、C₄植物能在弱光下生長(zhǎng)更好

　　B、C₄植物能在低C0₂濃度下生長(zhǎng)更好

　　C、C₄植物利用高光合速率補(bǔ)償高光呼吸帶來的損失

　　D、C₄植物光合速率受高溫抑制相對(duì)較小

 

Answer 1

【答案】

B D

【解析】在生理上，C₄植物一般比C₃植物具有較強(qiáng)的光合作用，這是與C₄植物的PEP羧化酶活性較強(qiáng)，光呼吸很弱有關(guān)。PEP羧化酶對(duì)CO₂的Km值(米氏常數(shù))是7μmol，核酮糖二磷酸(RuBP)羧化酶的Km值是450μmol。前者比后者對(duì)CO₂的親和力大得很多。試驗(yàn)證明，C₄植物的PEP羧化酶的活性比C₃植物的強(qiáng)60倍，因此，C₄植物的光合速率比C₃植物快許多，尤其是在二氧化碳濃度低的環(huán)境下，相差更是懸殊。由于C₄植物能利用低濃度的CO₂，當(dāng)外界干旱氣孔關(guān)閉時(shí)，C₄植物就能利用細(xì)胞間隙里的含量低的CO₂，繼續(xù)生長(zhǎng)，C₃植物就沒有這種本領(lǐng)。所以，在干旱環(huán)境中，C₄植物生長(zhǎng)比C₃植物好。C₄ 之所以光呼吸很弱是因?yàn)?1)C₄植物的光呼吸代謝是發(fā)生在維管束鞘細(xì)胞（BSC）中，由于C₄途徑的脫羧使BSC中CO₂濃度提高，這就促進(jìn)了Rubisco 的羧化反應(yīng)，抑制了Rubisco 的加氧反應(yīng)。(2)由于C₄植物葉肉細(xì)胞中的PEP羧化酶對(duì)CO₂的親和力高，即使BSC中有光呼吸的CO₂釋放，CO₂在未跑出葉片前也會(huì)被葉肉細(xì)胞中的PEP羧化酶再固定。

C₄植物適應(yīng)于高光強(qiáng)，光飽和點(diǎn)明顯高于C₃植物。相應(yīng)的C₄植物全年干物質(zhì)積累量近40噸/ 公頃，C₃植物約22噸/公頃。C₄植物光合作用的最適溫度30－47℃，C₃植物適宜溫度在20－30℃之間，C₄植物的高光合速率是付出代價(jià)的，它在同樣的條件下要比C₃植物消耗更多的能量，C₄植物每同化一分子CO₂要比C₃植物多消耗2ATP（腺苷三磷酸），在能量上是不經(jīng)濟(jì)的。所以，在光照強(qiáng)、氣溫高的地區(qū)，C₄植物生長(zhǎng)比C₃植物好；而在光強(qiáng)、溫度較低的地區(qū)，C₄植物的光合效率就不一定比C₃植物高。