光合作用之碳同化途径碳同化又称为 CO 固定,是指植物利用光反应中形成的 TP 和 NADPH 将 CO22转化为有机物的过程。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。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,高等植物的碳同化途径有三条,即 C 途径、C 途径和 CAM(景天酸代谢)途径。34一、C3途径碳以二氧化碳的形态进入并以糖的形态离开卡尔文循环。在这个循环中 CO2固定的最初产物是一种三碳化合物,故又称 C3途径。C 途径可分为三个阶段:羧化、还原和二磷酸核酮糖的再生。大部分植物会将吸收 3到的一分子 CO2通过 1,5-二磷酸核酮糖羧化酶的作用整合到一个五碳糖分子 1,5-二磷酸核酮糖(RuBP)的第二位碳原子上。此过程称为 CO2的固定。这一步反应的意义是,把原本并不活泼的二氧化碳分子活化,使之随后能被还原。但这种六碳化合物极不稳定,会立刻分解为两分子的三碳化合物 3-磷酸&[AD分子的NADP4戊分屮的-3-稱就宵油腊(盼f-的較醮測一碼楼通过係列的页腕,G貯赧屯陆战新IWEtuftP 分十或英他00.分 f 我 RuRF磁产比爪韻定的屮闾休,并輕断貌成阳挣 f花、NADPlt 廉.從左]5H=績酸,产^i:.CJPIt 抽嚴(W…怒 1■:J也船止|6co亡宀的戡职甘油酸。后者在光反应中生成的 NADPH+还原,此过程需要消耗 ATP。产物是 3-磷酸丙糖。后来经过一系列复杂的生化反应,一个碳原子将会被用于合成葡萄糖而离开循环。剩下的五个碳原子经一些列变化,最后在生成一个 1,5-二磷酸核酮糖,循环重新开始。循环运行六次,生成一分子的葡萄糖。二、C4途径CO 同化的最初产物不是 C 途径中的三碳化合物(3-磷酸甘油酸),而是四 23碳化合物(苹果酸或天门冬氨酸)的植物,称 C 植物。C 植物主要是生活在干旱热带地区的植物,如玉米、甘蔗等。在这种环境中,植物若 4长时间开放气孔吸收 CO2,会导致水分通过蒸腾作用过快的流失。所以,植物只能短时间开放气孔,CO2的摄入量必然少。植物必须利用这少量的 CO2进行光合作用,合成自身生长所需的物质。C 植物的维管束周围有两种不同类型的细胞:靠近维管束的内层细胞称为鞘 4细胞,围绕着鞘细胞的外层细胞是叶肉细胞。两种不同类型的细胞各具不同的叶绿体。围绕着维管束鞘细胞周围的排列整齐致密的叶肉细胞中的叶绿体,具有发(PEP),经 PEP 羧化酶的作用固定后,首先形成含四个碳原子的有机酸(草酰乙酸),草酰乙酸被转变成其他的四碳酸(苹果...