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)反应过程。Rubisco是植物体内含量最丰富的酶,约占叶中可溶蛋白质总量的40%以上,由8个大亚基(约56KD)和8个小亚基(约14KD)构成,活性部位位于大亚基上。大亚基由叶绿体基因编码,小亚基由核基因编码。还原阶段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力。ATP提供能量,NADPH提......阅读全文

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

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。

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

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

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

海洋所坛紫菜不同世代光合碳同化途径比较分析研究获进展

  坛紫菜(Porphyra haitanensis)是中国具有重要经济价值的海藻养殖特有种,年产量约占全国紫菜的75%以上,年产值达数十亿元,主要分布于福建和浙江沿海,同分布于北方的条斑紫菜(P. yezoensis)一起已成为我国的主要人工栽培种,是我国沿海地区的重要经济作物之一。紫菜不

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

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

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。

四碳植物进行四碳途径的反应过程

叶肉细胞里的磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)经PEP羧化酶的作用,与CO2结合,形成苹果酸或天门冬氨酸。这些四碳双羧酸转移到鞘细胞里,通过脱羧酶的作用释放CO2,后者在鞘细胞叶绿体内经核酮糖二磷酸(RuBP)羧化酶作用,进入光合碳循环。这种由PEP形成四碳双羧酸,然后又脱羧释放CO2的代谢途径称为四碳途径

景天酸代谢途径植物的光合研究

景天酸代谢途径植物的光合研究 汉莎科学仪器有限公司 (山东 271000)   背景资料:景天酸代谢途径(crassulacean acid metabolism pathway,CAM途径),指生长在热带及亚热带干旱及半干旱地区的一些肉质植物(最早发现在景天科植物)所具有的一种光合固定二氧化碳

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

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

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

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

研究破译植物光合途径“变形记”的遗传密码

    C₄光合作用可通过CO₂浓缩机制提升碳固定效率,因此被学界认为是作物增产的突破点。但是,单纯导入C₄酶会导致水稻减产。因此,亟需全面解析C₄调控网络。近日,中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员李响团队联合华中农业大学教授林拥军、北京石墨烯研究院研究员刘心,通过基因组学、单细胞转录组及单细胞

植物净同化率的测定

【原理】 植物净同化率是指植物个体或小群体在一段时间(数天)内,单位叶面积在单位时间积累同化物的多少。该值除去了植物呼吸消耗,因此叫做净同化率。它可反映植物个体或群体在一个时期内的光合特性。 测定植物个体或群体在一段时间内的干重增加量(矿物质占干重的5%左右,忽略不计)和平均叶面积,即可算得净同

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

碳四植物的产生过程

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

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

光合仪和氧电极测定光合速率的区别及优缺点

  光合仪和氧电极测定光合速率各自的特点:   氧电极   氧电极测定的光合速率不能真正反映植物在实际条件下的碳同化速率。但在某些研究中,人们需要知道植物的放氧速率,比较植物放氧和同化CO2速率的差异,从而了解光合电子在不同途径的分配情况。加入不同的抑制剂,可以研究光合电子传递途径,氧电极法除了

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

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

光合碳循环-(photosynthetic-carbon-cycle)

光合作用中碳同化(二氧化碳转化为糖或其磷酸酯)的基本途径。又称卡尔文循环、还原戊糖磷酸循环、还原戊糖磷酸途径。在绿色植物、蓝藻和多种光合细菌中普遍存在。其他碳同化途径如 C4 途径和 CAM途径(见景天科酸代谢)所固定的 CO2 ,最终仍须通过光合碳循环才能被还原成糖。因此它是地球上绝大部分有机物

卡尔文循环的生物意义

高等植物的光合碳同化是通过三种不同途径来实现的,其中基本的途径是卡尔文循环,另两个途径是C4途径和景天科植物酸代谢途径。卡尔文循环是光合作用中碳反应的一部分。反应场所为叶绿体内的基质。循环可分为三个阶段: 羧化、还原和二磷酸核酮糖的再生。大部分植物会将吸收到的一分子二氧化碳通过一种叫Rubisco的

简述卡尔文循环的生物意义

  高等植物的光合碳同化是通过三种不同途径来实现的,其中基本的途径是卡尔文循环,另两个途径是C4途径和景天科植物酸代谢途径。  卡尔文循环是光合作用中碳反应的一部分。反应场所为叶绿体内的基质。循环可分为三个阶段: 羧化、还原和二磷酸核酮糖的再生。大部分植物会将吸收到的一分子二氧化碳通过一种叫Rubi

卡尔文循环的生物意义

高等植物的光合碳同化是通过三种不同途径来实现的,其中基本的途径是卡尔文循环,另两个途径是C4途径和景天科植物酸代谢途径。卡尔文循环是光合作用中碳反应的一部分。反应场所为叶绿体内的基质。循环可分为三个阶段: 羧化、还原和二磷酸核酮糖的再生。大部分植物会将吸收到的一分子二氧化碳通过一种叫Rubisco的