※ 引述《RoyalWalker (Royal Walker)》之銘言： : ※ 引述《Ravenl ()》之銘言： : : 【問題】：c3植物為何在地球co2濃度上升將會取代c4植物？ : : 【問題起因】：c4植物產生醣類的速度比c3快 因為蒸散300克水可以併入1克co2 : : c3是要蒸散600克水才併入1克co2 好像跟問題有點矛盾 : : 【個人看法】：課本上說c3植物受co2濃度限制較多 故co2濃度上升會取代c4 : : 解釋不清楚 : : 【參考資料/連結】： : 想請原PO貼出資訊的出處以及書的版本等資料。 : Campbell Biology 9e 中有過自問自答， : 問到「氣候變得乾且熱，C3、C4、CAM 分佈將如何改變」， : 答案是「C4、CAM 將取代許多 C3 物種」，由此推斷以下兩點： : (1)缺水和溫度高不足以支持原PO提出「C3 取代 C4」之論述 : (2)就算是缺水和高溫，也是 C4、CAM 取代 C3 科科，這邊是你想的太多了啦，如果單純只是在討論CO2改變引起的影響， 原po說的方向的確是沒錯的，已經有很多的研究在探討不管是葉片內 CO2濃度或是空氣中CO2濃度改變對植物光合作用、蒸散作用 或氣孔導度改變的影響，以及植物適應的機制。 : 原PO有提到課本，竊假設原PO也看 Campbell Biology，Campbell 談及 C4 植物時， : 有問到「當 CO2 增加，哪種植物會變多(stand to gain more)？」 : 回答是「CO2 濃度上升減少光呼吸，對 C3 有好處」、「CO2 濃度對 C4 沒什麼影響」， : 言下之意，貌似 C3 會變多，不過還有補充道：另受溫度影響，因此兩者平衡是變化的。 : 這些敘述與原PO敘述很像，合理推測原PO可能把這段看得混淆了。 是阿，如果CO2上升，C3會較有利，但是不只是減少光呼吸作用， 同時也會降低氣孔導度，因此減低蒸散作用，所以也可以減少和C4的差距 : 另外，原PO用「蒸散」這個字愚不知如何解釋之， 欸，她說的蒸散作用就應該是你想的那樣， 水份從葉片離開就叫做蒸散作用...... : 也找不到有提到糖類製造速度與蒸散速度比較的資料，請告知來源； 醣類製造速度應該以光合作用速率代表比較好， 通常我們會以水份使用效率(WUE)來比較，（光合作用/蒸散作用） 只是原po誤會了，以她的數值解釋的方向應該是固定一分子的CO2會浪費 多少分子的水...... : C4 和 C3 的不同是多了利用 PEP carboxylase 固定 CO2， : 這並不會使得固定 CO2 較容易，因為要消耗更多能量， : 然而好處在於──減少光呼吸之能量浪費，兩相權衡之下， : 應該是划算，也值得多花費能量，故發展出 C4 Pathway。 其實這兩種類型的植物最大的不同不只是這樣歐， C4 pathway也是一個很好濃縮CO2機制，因為PEP carboxylase把CO2 送到bundle sheath cell後，會造成葉肉細胞內CO2濃度降低， 因此即便在低的氣孔導度下，也會有足夠的CO2進入葉子內， 但低氣孔導度會帶來蒸散作用降低的好處， 因此C4的水份使用效率比C3的好很多，這點不只是從氣體交換的測量或是 穩定同位素的分析都證實了這件事情...... 而也是因為這樣，當CO2濃度上升帶來的好處，C4並不會有太大差異。 其實C4 pathway也不能算是個很划算的機制，(雖然剛剛說了他不少好處,XD) 他是植物為了存活下去所演化出來，因為只有在高溫高光的環境下， C4的光合作用速率才會贏過C3，其他時候都是輸的， 當然在水不夠用的時候，C4可以忍受較乾旱的乾旱逆境， 所以才會看到大部分的植物幾乎都是C3的，我記得大概是85%都是， 而只有14%是C4植物...... : Reference: : Campbell Biology 9e (Chapter 10) : Lehninger Biochemistry 5e (Figure.20-21, Figure.20-23) --

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