温度和光合作用与呼吸作用转载 光合作用和呼吸作用

温度对光合作用的影响较为复杂。由于光合作用包括光反应和暗反应两个部分,光反应主要涉及光物理和光化学反应过程,尤其是与光有直接关系的步骤,不包括酶促反应,因此光反应部分受温度的影响小,甚至不受温度影响;而暗反应是一系列酶促反应,明显地受温度变化影响和制约。
在一定温度范围内,例如,从光合作用的冷限温度到最适温度之间,光合作用速率表现为随温度的上升而提高,一般每上升10℃,光合速率可提高一倍左右。而在冷限温度以下和热限温度以上,对光合作用便会产生种种不利影响。因此,温度对光合作用的不利影响包括低温和高温,低温又可分为冷害和冻害两种。
冷害通常是指在1℃-12℃以下植物所遭受的危害。在冷害温度下,植物在光合速率明显下降,例如番茄叶片,经16小时1℃冷处理,在大气的二氧化碳水平下,其光合速率下降达67%。C4植物的玉米,当温度从20℃降到5℃时,其光合速率降低幅度竟达90%。冷害温度之所以使植物光合速率如此大幅度下降,是因为低温冷害首先引起部分气孔关闭,增加了气孔对二氧化碳流动的阻力,造成二氧化碳供应不足,这必须导致光合速率降低。冷害温度还直接影响到叶绿体结构,使叶绿体内的较小基粒垛数目增加,类囊体膜的生物组装受到抑制,膜结构受损,结果使叶绿体的活性降低,表现出光系统Ⅱ、光系统I和全链电子传递速率下降,叶绿体中负责把激发能从捕光色素蛋白复合体向反应中心传递的叶绿素活性受钝化,能量传递受阻,反应中心得不到充足的能量供应,这些都对植物正常的光合作用造成不良影响。
光合作用暗反应的各个步骤均是在有关酶的参与下完成的,而低温能降低酶的活性和限制酶促反应。有些酶如C4植物的磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)羧化酶和丙酮酸酸激酶在低温下不稳定,同时它们的活化所需的能量分别在低于10.8℃和11.7℃的温度下明显增加,其结果均不利于对二氧化碳的固定和还原。
在冷害温度下,植物体对光合作用形成的碳水化合物的运输速度也会降低。光合产物不能及时外运,在叶肉细胞或叶绿体中积累,会反过来抑制光合作用。此外,C4植物中,二氧化碳的固定和还原需要叶肉细胞和维管束鞘细胞的叶绿体共同协作才能完成,而低温可影响这两种细胞叶绿体之间光合中间产物的转运,最终都会使光合速率降低。
此外,在低温下,植物需要更多的能量以抵御寒冷,而这些能量来自呼吸作用,因此低温会加剧呼吸作用,增加干物质的消耗。低温还会延续根系的生长和抑制水分的吸收,造成叶子水分亏缺和气孔关闭,这些都会影响光合作用,使光合作用的速率降低。
冻害是指温度在零度以下,引起植物细胞结冰而使植物受害。在这种温度下,除少数抗寒植物如松、柏等能在严冬中依然翠夺目,傲然挺立,继续从事光合作用外,绝大多数植物因早已达到、甚至低于它们光合作用的冷限温度,叶片脱落,即便尚未脱落,实际上光合作用已经停止,无法合产物的积累。这种低温如果持续时间长,能引起细胞甚至植物死亡,自然谈不上光合作用了。
当温高于光合作用的最适温度时,光合速率明显地表现出随温度年升而下降,这是由于高温引起催化暗反应的有关酶钝化、变性甚至遭到破坏,同时高温还会导致叶绿体结构发生变化和受损;高温加剧植物的呼吸作用,而且使二氧化碳溶解度的下降超过氧溶解度的下降,结果利于光呼吸而不利于光合作用;在高温下,叶子的蒸腾速率增高,叶子失水严重,造成气孔关闭,使二氧化碳供应不足,这些因素的共同作用,必然导致光合速率急剧下降。当温度上升到热限温度,净光合速率便降为零,如果温度继续上升,叶片会因严重失水而萎蔫,甚至干枯死亡。

温度和光合作用与呼吸作用(转载) 光合作用和呼吸作用
[解题过程]
温度对呼吸作用的影响主要在于温度对呼吸酶活性的影响。
在一定范围内,呼吸速率随温度的增高而增高,达到最高值后,继续增高温度,呼吸速率反而下降。呼吸作用有温度三基点,即最低、最适、最高点。所谓最适温度是保持稳态的最高呼吸速率的温度,一般温带植物呼吸速率的最适温度为25~30℃。而呼吸作用的最适温度总是比光合作用的最适温度高,因此,当温度过高和光线不足时,呼吸作用强,光合作用弱,就会影响植物生长。最低温度则因植物种类不同而有很大差异。一般植物在接近0℃时,呼吸作用进行得很微弱,而冬小麦在0℃至-7℃下仍可进行呼吸作用;耐寒的松树针叶在-25℃下仍未停止呼吸,但在夏季温度降至-4~-5℃,呼吸便完全停止。呼吸作用的最高温度一般在35~45℃之间,最高温度在短时间内可使呼吸速率较最适温度的高,但时间稍长后,呼吸速率就会急剧下降(图5-20),这是因为高温加速了酶的钝化或失活。在0~35℃生理温度范围内温度系数(Q10)为2~2.5,即温度每增高10℃,呼吸速率增加2~2.5倍。温度的另一间接效应则是影响O2在水介质中的溶解度,从而影响呼吸速率的变化。

  

爱华网本文地址 » http://www.413yy.cn/a/25101015/249949.html

更多阅读

壁虎的药用价值与抗癌作用 壁虎药用价值

壁虎的药用价值与抗癌作用——简介壁虎是蜥蜴目的1种,又称守宫。体背腹扁平,身上排列着粒鳞或杂有疣鳞。指、趾端扩展,其下方形成皮肤褶襞,密布腺毛,有粘附能力,可在墙壁、天花板或光滑的平面上迅速爬行。其中壁虎属约20种,中国产8种,常见的

泡脚的最佳温度和时间 晚上泡脚的最佳时间

泡脚的最佳温度和时间——简介我们泡脚要选择好最佳的温度和时间,这样才能发挥泡脚的最大功效,帮助我们获得在健康和保健上更进一步,那么,泡脚的最佳温度和时间到底有哪些呢,请看详细解答。泡脚的最佳温度和时间——泡脚的最佳温度和时

松子油的营养与保健作用 食品营养与保健论文

松子为名贵树种红松的种子,主要分布于我国的东北地区。松子仁中富含蛋白质、碳水化合物、脂肪。其脂肪大部分为油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸,还含有钙、磷、铁等微量元素。松子仁性温味甘,具有养阴、熄风、润肺、滑肠等功效,能治疗风痹、

吸胀作用与渗透作用 皮肤的渗透和吸收作用

吸胀作用  吸胀作用(imbibition)亲水凝胶吸附水分子,并使其膨胀的过程。为非生命的物理过程。植物组织中含有很多这类物质如纤维素、果胶物质、淀粉和蛋白质等,它们具有很强的亲水性,在未被水饱和时

太阳表面的温度和日冕的温度应该怎样测量 测量太阳表面温度

以往科学家测量太阳表面温度的方法,最初是将一个直径1米的凹面镜对着太阳,逐渐调整焦点,当得到了一个小硬币大小的太阳像时 ,把一片金属放在焦点上 ,金属片立即弯曲熔化了,测定焦点上的温度是3500摄氏度,于是科学家认为太阳上的温度绝不会

声明:《温度和光合作用与呼吸作用转载 光合作用和呼吸作用》为网友百善孝当先分享!如侵犯到您的合法权益请联系我们删除