c3途径再生阶段的作用(c3途径再生阶段的作用有哪些)
c3途径再生阶段的作用有哪些
光合作用么?同属一个循环.但是不是一个化学反应.
化学方程式 CO2+H2O→(CH2O)+O2(反应条件:光能和叶绿体)
12H2O + 6CO2+ 阳光 → (与叶绿素产生化学作用); C6H12O6(葡萄糖) + 6O2+ 6H2O
H2O→2H+ 2e- + 1/2O2(水的光解)
NADP+ + 2e- + H+ → NADPH(递氢)
ADP+Pi+能量→ATP (递能)
CO2+C5化合物→2C3化合物(二氧化碳的固定)
2C3化合物+4NADPH→C3糖(有机物的生成或称为C3的还原)
C3糖(一部分)→C5化合物(C3糖再生C5)
C3糖(一部分)→其他糖(如葡萄糖、蔗糖、淀粉,有的还生成脂肪)
ATP→ADP+Pi+能量(耗能)
能量转化过程:光能→电能→不稳定的化学能(能量储存在ATP的高能磷酸键)→稳定的化学能(淀粉等糖类的合成)
注意:光反应只有在光照条件下进行,而只要在满足碳反应条件的情况下碳反应都可以进行.也就是说碳反应不一定要在黑暗条件下进行.
c3途径最终产物
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途径第一个稳定产物
三碳化合物(C3),即3-磷酸甘油酸,是介绍植物光合作用时提出的词。光合作用中同化二氧化碳的最初产物是三碳化合物3-磷酸甘油酸的植物被称为碳三植物。C3类植物。
在光合作用的暗反应过程中,一个CO2被一个五碳化合物(1,5-二磷酸核酮糖,简称RuBP)固定后形成两个三碳化合物(3-碳酸甘油酸)5碳化合物是核酮糖1-5二磷酸。1,5-二磷酸核酮糖是在光合作用中的卡尔文循环里起重要作用的一种五碳糖。
植物体内的酶用1,5-二磷酸核酮糖作为底物来固定二氧化碳,生成六碳磷酸盐,这种高度不稳定的中间产物最终分解为两分子的甘油3磷酸。
卡尔文在实验中发现,标记有C14的CO2很快就能转变成有机物。在几秒钟之内,层析纸上就出现放射性的斑点,经与已知化学物比较,斑点中的化学成份是三磷酸甘油酸,是糖酵解的中间体。这第一个被提取到的产物是一个三碳分子,所以将这种CO2固定途径称为C3途径,将通过这种途径固定CO2的植物称为C3植物。后来研究还发现,CO2固定的C3途径是一个循环过程,人们称之为C3循环。这一循环又称卡尔文循环。
c3途径最初产物
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途径可分为哪三个阶段
C3作物生长在温度较低环境,主要分布在温带和寒带;C4作物生长在温度较高地区,主要分布在热带、亚热带。
C3作物有大豆、小麦和水稻等,C4作物有高梁、玉米、甘蔗等,这两种作物类型的生理生态过程及光合作用速率差异明显。
C4途径中固定CO2的酶(PEP羧化酶)有很强的亲和能力,可以将大气中的低浓度CO2固定下来,因此 C4途径固定CO2的能力要比C3途径强,起到CO2泵的作用,提高了C4植物利用CO2的能力。
干旱条件下,叶片气孔关闭,C4植物能利用叶肉细胞间隙的低浓度CO2光合,C3植物则不能。