作者owlonoak (深邃光辉)
看板Biology
标题Re: [问题] 可由环境的判断来区分C4和CAM植物吗?
时间Sun Jul 27 03:04:35 2008
※ 引述《robinnpca (rob)》之铭言:
: 感谢~看来还是可能是只能背常见物种!
: CAM和C4勉强用气孔开放时间(因太热太极端环境)来分~
: 另外
: 想个问题~
: 若将CAM和C4的植物环境互换~能活吗?
: 还有光合效率
: 我查出来有的说
: C4>C3>CAM (原因是CAM利用日夜,时间拖太久,Glc产量/时间反变较慢?)
显然这个定义 是将晚上CAM植物吸收CO2并暂时固定的时间也计算入反应时间了
不过这也无可厚非因为必须这样才能再探讨C4的时候
在反应时间上取得相同的定义
: C4>CAM>C3 (原因是可利用较低浓度的CO2)
一般是以这个说法为主
这个说法我想他的时间一律是以光照时间计算
: 两种说法?那个对呢?
光合作用的核心就是卡式循环 只要可以使这个循环平稳的进行
光合作用的产值就可以提高
这个循环会使用一个中要的的酵素是RuBisCO 二氧化碳由他固定
但是这酵素也会和O2结合产生光呼吸的状况
虽然他和O2结合的亲和力比CO2低 但是光很强的情况下CO2可能大量被消耗
光反应旺盛又会产生很多氧气 此时RuBisCO可能大量的和O2结合产生光呼吸
在很多典型的C3植物中 光呼吸很明线的会使光合作用的产值降低
(忘记数字 但是我记得是会打七折甚至更严重)
C4可以有效的将光呼吸发生的机会降到最低
因为他的CO2来源是四碳化合物 释出CO2给RuBisCO之後
可以再和外界来的CO2结合 然後再给里面的RuBisCO固定 不断循环
RuBisCO就算疯狂消耗CO2也只是加速这个循环
他可以确保RuBisCO能有足够的CO2来反应
CAM 他的RuBisCO要固定的CO2也来自四碳化合物 苹果酸
晚上气孔开 吸好CO2储存在液胞之中 白天有光反应再来做
但是如果光合作用进行强烈 他还是无法招架
因为他的苹果酸是有存量的 是有限的 他的气孔白天不能开 外面的CO2进不来
白天唯一的CO2来原是他自己呼吸作用产生的
CAM C4相比
两者白天都要呼吸 都会产生CO2
但是C4气孔开 可以不断将CO2固定下来 连续的给RuBisCO反应
他甚至可以根据光合作用旺盛程度提高他固定CO2的速度
目前在正常的温度之下 C4的光合作用还没有找到明确的极限
: 若题目问到的是CO2的固定效率
: 答案就变成绝对的C4>CAM>C3?
: C4真的比CAM固定效率强吗?
: : 我觉得
: : 应该要直接了当的告诉你
: : 答案是不行
: : 这种题目出现我认为他只能考典型的物种
: : C3 C4 CAM其实从环境难以确实判断 生物界的例外很多
: : 比较可行的线索 是利用叶子的构造来看
: : C4植物通常有维管束鞘细胞 而且并没有栅状组织和海绵组织的分别
: : 有些植物的祖先可能就产生了CAM途径 但是其衍化出来得不同种类的後代
: : 最後到了不同的生态环境 而这些种类仍然保有CAM的机制
: : 也有可能本来祖先没有C4 CAM机制 但是後代为了因应严苛的环境
: : 所以产生了C4 CAM的光合作用途径
: : http://en.wikipedia.org/wiki/CAM_photosynthesis
: : 这个网页下面有张表格 大概列出植物界中哪些种类是CAM植物
: : 是英文的 所以对於植物分类没有基础的人应该是完全看不懂
: : 不过就双子叶植物而言
: : 1.景天科几乎都是利用CAM途径进行光合作用
: : (景天科常见种类:落地生根 佛甲草)
: : 2.仙人掌科也几乎都是CAM途径
: : 3.番杏科 这个台湾好像没有 主要分布在非洲南部
: : 4.大戟科的某些种类 这一科C3 C4 CAM全部都有
: : 5.夹竹桃科的一些种类 这个科原产地是在地中海沿岸
: : 所以可以发现 乾燥环境似乎是一个重点
: : 但是其实有很多散在各科的附生植物也被发现是CAM植物
: : 这个网站提到的茜草科CAM的种类都是附生植物
: : 单子叶植物方面
: : 1.凤梨科大部分都是CAM植物 而这一科也是附生植物的大宗
: : (常见种类:凤梨 林投)
: : 剩下大概不是很重要
: : 资料指出有些水生植物有是CAM植物 是莎草科的 像是大莞草
: : 还有几种双子叶的水草
: : 比如这边有一个例子 是车前草的一个种类
: : Littorella uniflora 单花车间
: : 原产北欧 水生 和乾操炎热扯不上关系的一个地方
: : 他生长在营养贫脊的湖水沼泽中
: : 这个物种目前被认为对二氧化碳浓度有广适应性
: : 所以从环境上来看似乎无法真的看出甚麽趋势
: : 不过附生植物似乎是CAM的爱好者 大家也可以讨论一下为什麽附生植物喜欢CAM
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