碳同化

植物利用光反应中形成的NADPH和ATP将CO2转化成稳定的碳水化合物的过程,称为CO2同化(CO2 assimilation)或碳同化。根据碳同化过程中最初产物所含碳原子的数目以及碳代谢的特点,将碳同化途径分为三类:C3途径(C3 pathway)、C4途径(C4 pathway)和CAM(景天科酸代谢,Crassulacean acid metabolism)途径。一、C3途径糖和淀粉等碳水化合物是光合作用的产物,这在100多年前就知道了,但其中的反应步骤和中间产物用一般的化学方法是难以测定的。因为植物体内原本就有很多种含碳化合物,无法辨认哪些是光合作用当时制造的,哪些是原来就有的。况且光合中间产物量很少,转化极快,难以捕捉。1946年,美国加州大学放射化学实验室的卡尔文(M.Calvin)和本森(A.Benson)等人采用了两项新技术:(1)14C同位素标记与测定技术(可排除原先存在于细胞里的物质干扰,凡被14C标......阅读全文

光合作用的碳同化

CO2同化(CO2assimilation)是光合作用过程中的一个重要方面。碳同化是通过和所推动的一系列CO2同化过程,把CO2变成糖类等有机物质。高等植物固定CO2的生化途径有3条:卡尔文循环、C4途径和景天酸代谢途径。其中以卡尔文循环为最基本的途径,同时,也只有这条途径才具备合成淀粉等产物的能力

碳同化

植物利用光反应中形成的NADPH和ATP将CO2转化成稳定的碳水化合物的过程,称为CO2同化(CO2 assimilation)或碳同化。根据碳同化过程中最初产物所含碳原子的数目以及碳代谢的特点,将碳同化途径分为三类:C3途径(C3 pathway)、C4途径(C4 pathway)和CAM

关于光合作用的碳同化的基本内容

  CO2同化(CO2assimilation)是光合作用过程中的一个重要方面。碳同化是通过和所推动的一系列CO2同化过程,把CO2变成糖类等有机物质。高等植物固定CO2的生化途径有3条:卡尔文循环、C4途径和景天酸代谢途径。其中以卡尔文循环为最基本的途径,同时,也只有这条途径才具备合成淀粉等产物的

什么是碳同化?

  二氧化碳同化(CO2 assimilation),简称碳同化,是指植物利用光反应中形成的同化力(ATP和NADPH),将CO2转化为碳水化合物的过程。二氧化碳同化是在叶绿体的基质中进行的,有许多种酶参与反应。高等植物的碳同化途径有三条,即C3途径、C4途径和CAM(景天酸代谢)途径。

概述碳同化的途径

  早在十九世纪末,人们就知道光合作用需要CO2和H2O,产物是糖和淀粉,但是对于CO2是如何被还原成碳水化合物的具体步骤尚不清楚。直到20世纪40年代中期,美国加州大学的卡尔文(M.Calvin)和本森(A.Benson)采用当时的两项新技术:放射性同位素示踪和双向纸层析,以单细胞藻类作为试验材料

碳同化的主要途径介绍

高等植物固定CO2的生化途径有3条:卡尔文循环、C4途径和景天酸代谢途径。

碳同化的羧化阶段介绍

  核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)在核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶(ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase,Rubisco)催化下,与CO2结合,产物很快水解为二分子3-磷酸甘油酸(3-PGA)反应过程。Rubisco是植物体内含量最丰富的酶,约占叶中

碳同化自动催化调节作用

  CO2的同化速率,在很大程度上决定于C3途径的运转状况和中间产物的数量水平。将暗适应的叶片移至光下,最初阶段光合速率很低,需要经过一个“滞后期”(一般超过20min,取决于暗适应时间的长短)才能达到光合速率的“稳态”阶段。其原因之一是暗中叶绿体基质中的光合中间产物(尤其是RuBP)的含量低。在C

植物光合碳同化的基本途径

大致可分为三个阶段,即羧化阶段、还原阶段和再生阶段。羧化阶段核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)在核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶(ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase,Rubisco)催化下,与CO2结合,产物很快水解为二分子3-磷酸甘油酸(3-PGA)反

碳同化的还原阶段的介绍

  3-磷酸甘油酸在3-磷酸甘油酸激酶(PGAK)催化下,形成1,3-二磷酸甘油酸(DPGA),然后在甘油醛磷酸脱氢酶作用下被NADPH还原,变为甘油醛-3-磷酸(GAP),这就是CO2的还原阶段。  羧化阶段产生的PGA是一种有机酸,尚未达到糖的能级,为了把PGA转化成糖,要消耗光反应中产生的同化

碳同化C4途径介绍

在前人研究的基础上,Hatch和Slack(1966)发现甘蔗和玉米等的CO2固定最初的稳定产物是四碳二羧酸化合物(苹果酸和天冬氨酸),故称为四碳二羧酸途径(C4 - dicarboxylicacidpathway),简称C4途径,亦称为Hatch-Slack途径。具有这种碳同化途径的植物称为C4植

碳同化的再生阶段的相关介绍

  是由GAP经过一系列的转变,重新形成CO2受体RuBP的过程。这里包括了形成磷酸化的3-、4-、5-、6-、7-碳糖的一系列反应(见图3-10)。最后一步由核酮糖-5-磷酸激酶(Ru5PK)催化,并消耗1分子ATP,再形成RuBP,构成了一个循环。C3途径的总反应式为:  3CO2 + 5H2O

碳同化的光调节作用介绍

  碳同化亦称为暗反应。然而,光除了通过光反应提供同化力外,还调节着暗反应的一些酶活性。例如Rubisco、PGAK、FBPase、SBPase、Ru5PK属于光调节酶。在光反应中,H+被从叶绿体基质中转移到类囊体腔中,同时交换出Mg2+。这样基质中的pH值从7增加到8以上,Mg2+的浓度也升高,而

光合作用基础知识:原初反应(图)

光合作用的实质是将光能转变成化学能。根据能量转变的性质,将光合作用分为三个阶段(表4-1):1.光能的吸收、传递和转换成电能,主要由原初反应完成;2.电能转变为活跃化学能,由电子传递和光合磷酸化完成;3.活跃的化学能转变为稳定的化学能,由碳同化完成。原初反应(primary reaction)是指从

碳四植物光合作用特点

在C4植物叶肉细胞的叶绿体中,在有关酶的催化作用下,一个CO2被一个叫做磷酸烯醇式丙酮酸的C3(英文缩写符号是PEP)固定,形成一个C4。C4进入维管束鞘细胞的叶绿体中,释放出一个CO2,并且形成一个含有三个碳原子的有机酸——丙酮。这种能够固定CO2的酶,叫做磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶,简称PEP羧化酶

我国首个高时空分辨率碳同化反演系统发布

  记者从中国科学院地理科学与资源研究所获悉,我国首个高时空分辨率碳同化反演系统——中科院碳追踪同化系统(CarbonTracker-China,CAS)于日前发布。依据该软件系统,可以通过大气二氧化碳浓度的观测数据来估算陆地生态系统碳源碳汇的分布信息。  2007年,美国国家海洋与大气局正式发布了

关于碳同化的光合产物输出速率的调节介绍

  光合作用最初产物磷酸丙糖从叶绿体运到细胞质的数量,受细胞质中Pi水平的调节。磷酸丙糖通过叶绿体膜上的Pi运转器运出叶绿体,同时将细胞质中等量的Pi运入叶绿体。当磷酸丙糖在细胞质中合成为蔗糖时,就释放出Pi。如果蔗糖从细胞质的外运受阻,或利用减慢,则其合成速度降低,Pi的释放也随之减少,会使磷酸丙

碳四植物光合作用的特点

在C4植物叶肉细胞的叶绿体中,在有关酶的催化作用下,一个CO2被一个叫做磷酸烯醇式丙酮酸的C3(英文缩写符号是PEP)固定,形成一个C4。C4进入维管束鞘细胞的叶绿体中,释放出一个CO2,并且形成一个含有三个碳原子的有机酸——丙酮。这种能够固定CO2的酶,叫做磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶,简称PEP羧化酶

光合作用产物相对含量的意思

光合作用是指绿色植物吸收光能,同化二氧化碳和水,制造有机物质并释放氧气的过程。光合作用的意义:(1)无机物转变成有机物。地球上的自养植物一年同化的碳素约为2 x10”t,其中60%是由陆生植物同化的,余下的40%是由浮游植物同化的。(2)将光能转变成化学能。绿色植物每年同化碳所储藏的总能量约为全球能

氧电极Nature发文光合碳同化关键酶Rubisco相变机制重要...

氧电极Nature发文光合碳同化关键酶Rubisco相变机制重要突破**23 January 2019;DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-019-0880-5**核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)是光合作用碳同化关键酶,在藻类、植物以及部分光合

碳四植物和碳三植物哪个光合作用的效率更高?

一般植物中,二氧化碳同化时固定的第一个产物是具有3个碳原子的磷酸甘油酸,采用这种途径的植物称碳3植物,,如大豆、棉花、小麦和稻等。而有些植物中,二氧化碳固定的第一个产物是具有4个碳原子的双羧酸,采用这种途径的植物称碳4植物,,如玉米、高粱和甘蔗等。二氧化碳首先在叶肉细胞内被固定在四碳双羧酸中,然后被

关于光合作用的相关介绍

  光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程。 其主要包括光反应、暗反应两个阶段, 涉及光吸收、电子传递、光合磷酸化、碳同化等重要反应步骤,对实现自然界的能量转换、维持大气的碳-氧平衡具有重要意义。  绿色植物利用太阳的光能,同化二氧化碳(CO

光合作用的意义

将太阳能变为化学能植物在同化无机碳化物的同时,把太阳能转变为化学能,储存在所形成的有机化合物中。每年光合作用所同化的太阳能约为人类所需能量的10倍。有机物中所存储的化学能,除了供植物本身和全部异养生物之用外,更重要的是可供人类营养和活动的能量来源。 因此可以说,光合作用提供今天的主要能源。绿色植物是

光合作用的意义

将太阳能变为化学能植物在同化无机碳化物的同时,把太阳能转变为化学能,储存在所形成的有机化合物中。每年光合作用所同化的太阳能约为人类所需能量的10倍。有机物中所存储的化学能,除了供植物本身和全部异养生物之用外,更重要的是可供人类营养和活动的能量来源。 因此可以说,光合作用提供今天的主要能源。绿色植物是

光合作用的意义

将太阳能变为化学能植物在同化无机碳化物的同时,把太阳能转变为化学能,储存在所形成的有机化合物中。每年光合作用所同化的太阳能约为人类所需能量的10倍。有机物中所存储的化学能,除了供植物本身和全部异养生物之用外,更重要的是可供人类营养和活动的能量来源。因此可以说,光合作用提供今天的主要能源。绿色植物是一

关于光合作用的意义介绍

  将太阳能变为化学能  植物在同化无机碳化物的同时,把太阳能转变为化学能,储存在所形成的有机化合物中。每年光合作用所同化的太阳能约为人类所需能量的10倍。有机物中所存储的化学能,除了供植物本身和全部异养生物之用外,更重要的是可供人类营养和活动的能量来源。因此可以说,光合作用提供今天的主要能源。绿色

光合作用的功能意义

将太阳能变为化学能植物在同化无机碳化物的同时,把太阳能转变为化学能,储存在所形成的有机化合物中。每年光合作用所同化的太阳能约为人类所需能量的10倍。有机物中所存储的化学能,除了供植物本身和全部异养生物之用外,更重要的是可供人类营养和活动的能量来源。因此可以说,光合作用提供今天的主要能源。绿色植物是一

德借助人工光合作用高效固碳

  应对气候变化措施中,减少空气中温室气体含量是重要一项。德国研究人员日前报告说,他们在实验室中研究出一种人工光合作用方法,可以更快地固定空气中的二氧化碳。   植物光合作用中的卡尔文循环是一种重要的生物固碳形式,大气中的二氧化碳进入卡尔文循环转化成糖,这是减少大气中二氧化碳含量最便宜且副作用最少的

我国首个高时空分辨率碳同化反演系统于日前发布

  记者从中国科学院地理科学与资源研究所获悉,我国首个高时空分辨率碳同化反演系统——中科院碳追踪同化系统(CarbonTracker-China,CAS)于日前发布。依据该软件系统,可以通过大气二氧化碳浓度的观测数据来估算陆地生态系统碳源碳汇的分布信息。  2007年,美国国家海洋与大气局正式发布了

什么叫光合强度?通常如何表示

光合强度即光合作用强度,指的是植物在光照下,单位时间、单位面积同化二氧化碳的量。光合作用强度常用单位为:毫克二氧化碳/平方分米/小时。  光合作用,即光能合成作用,是指含有叶绿体绿色植物、动物和某些细菌,在可见光的照射下,经过光反应和碳反应(旧称暗反应),利用光合色素,将二氧化碳(或硫化氢)和水转化