光呼吸作用

光呼吸作用

光呼吸作用[Photorespiration) 在光反應(yīng)期間所發(fā)生的呼吸作用。茶樹(shù)綠色組織在光下以光合作用的中間產(chǎn)物為底物而發(fā)生的吸收氧、釋放二氧化碳的過(guò)程。其強(qiáng)度一般相當(dāng)于光合強(qiáng)度的1/4～1/3。光合二氧化碳同化最初產(chǎn)物為磷酸乙醇酸和磷酸甘油酸。茶樹(shù)的光呼吸較強(qiáng)，光合固定的碳大部分通過(guò)光呼吸重新放出，便降低了光合效率。其生理意義尚未定論。認(rèn)為光呼吸有積極生理功能的看法是：

它使葉片在光很強(qiáng)而二氧化碳不足的情況下，維持葉片內(nèi)部一定的二氧化碳水平，避免光合機(jī)構(gòu)在無(wú)二氧化碳時(shí)的光氧化破壞；一定的二氧化碳水平也可使茶樹(shù)內(nèi)有效成分經(jīng)常處于活化狀態(tài)，有利于光合作用的進(jìn)行。此外，光呼吸過(guò)程中還生成甘氨酸和絲氨酸，從而與氮代謝相聯(lián)系。

光合作用與呼吸作用的區(qū)別？

光合作用跟呼吸作用它們的區(qū)別是：

1、所發(fā)生的部位是不一樣的，光合作用其實(shí)是需要有葉綠體的細(xì)胞才可以進(jìn)行，而呼吸作用則是所有部位的活細(xì)胞都是能夠進(jìn)行的，因?yàn)榛畹募?xì)胞是需要有生命活動(dòng)的，這就需要能量才能夠支持，而呼吸就是能夠提供這樣的能量。

2、產(chǎn)物也是不一樣的，光合作用的產(chǎn)物其實(shí)就是有機(jī)物和氧，但是呼吸作用的產(chǎn)物則是二氧化碳和水。

3、還有能量的轉(zhuǎn)變也是不一樣的，光合作用是能夠制造有機(jī)物，能夠?qū)⒐廪D(zhuǎn)化成為能儲(chǔ)存起來(lái)，但是呼吸作用卻是相反的，是需要分解有機(jī)物，從而為生命提供能量。至于二者之間的關(guān)系是相互依存的關(guān)系。

擴(kuò)展資料：

光合作用是一個(gè)光生物化學(xué)反應(yīng)，所以光合速率隨著光照強(qiáng)庋的增減而增減。在黑暗時(shí)，光合作用停止，而呼吸作用不斷釋放CO2；隨著光照增強(qiáng)，光合速率逐漸增強(qiáng)，逐漸接近呼吸速率，最后光合速率與呼吸速率達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡相等。

同一葉子在同一時(shí)間內(nèi)，光合過(guò)程中吸收的CO2與光呼吸和呼吸作用過(guò)程中放出的CO2等量時(shí)的光照強(qiáng)度，植物在光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，有機(jī)物的形成和消耗相等，不能積累干物質(zhì)，而晚間還要消耗干物質(zhì)，從全天來(lái)看，植物所需的最低光照強(qiáng)度，必須高于光補(bǔ)償點(diǎn)，才能使植物正常生長(zhǎng)。

參考資料來(lái)源：百度百科-光合作用

參考資料來(lái)源：百度百科-呼吸作用

光呼吸的反應(yīng)過(guò)程

光呼吸涉及三個(gè)細(xì)胞器的相互協(xié)作：葉綠體、過(guò)氧化物酶體和線粒體。整個(gè)過(guò)程可被看作由RuBP被加氧分解為2—磷酸乙醇酸和3—磷酸甘油酸開(kāi)始，經(jīng)過(guò)一系列的反應(yīng)將兩碳化合物磷酸乙醇酸生成3—磷酸甘油酸，后者進(jìn)入卡爾文循環(huán)，可再次生成為RuBP。

而葉綠體內(nèi)進(jìn)行的是光呼吸開(kāi)始和收尾的反應(yīng)，過(guò)氧化物酶體內(nèi)進(jìn)行的是有毒物質(zhì)的轉(zhuǎn)換，而線粒體則將兩分子甘氨酸合成為一分子絲氨酸，并釋放一分子二氧化碳和氨。

在光呼吸過(guò)程中產(chǎn)生的氨，細(xì)胞能通過(guò)谷氨酰胺—谷氨酸循環(huán)快速固定再次利用高效回收，這個(gè)過(guò)程消耗一分子ATP和NADPH。

擴(kuò)展資料：

綠色植物在光照條件下， 吸收氧氣和釋放CO?的過(guò)程。它表明植物在進(jìn)行光合作用的同時(shí)， 又進(jìn)行呼吸作用。光呼吸的主要特點(diǎn)是：

①光呼吸氧化的有機(jī)物質(zhì) (即呼吸底物) 為乙醇酸， 乙醇酸是從同化CO?過(guò)程的中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)變而來(lái)的， 所以光呼吸與光合作用聯(lián)系在一起，它只有在光照條件下才發(fā)生。

②光呼吸的速度隨大氣中氧氣的濃度增加而不斷增加，而一般的呼吸作用在氧氣濃度為2%左右時(shí)已達(dá)飽和。

③植物的光呼吸強(qiáng)弱也隨CO?濃度而改變， CO?濃度低， 可促進(jìn)乙醇酸的產(chǎn)生， 光呼吸作用就強(qiáng)，反之就弱。

在一般空氣中(含CO?0.03%左右，氧21%左右)，C?作物光呼吸所釋放出來(lái)的CO?量常常達(dá)到同化CO?量的三分之一以上， 而C?作物則很小。

光呼吸比碳固定要更費(fèi)能量。在卡爾文循環(huán)中，每分子二氧化碳要耗費(fèi)3分子ATP和2分子NADPH。假設(shè)要進(jìn)行兩回合的光呼吸，并聯(lián)系卡爾文循環(huán)考慮，即2分子O?加入，計(jì)算從二磷酸核酮糖回到二磷酸核酮糖的能量損耗。

首先是整個(gè)過(guò)程會(huì)釋放出1分子二氧化碳，損耗3ATP和2NADPH。再有光呼吸過(guò)程中，甘油酸激酶和NH4+的再固定各消耗1ATP，后者還要一分子NADPH。而過(guò)程產(chǎn)生的3分子3-磷酸甘油酸變?yōu)?分子磷酸丙糖和再生成一分子二磷酸核酮糖。

前者需要3分子ATP和3分子，而后者需要約分子?？紤]到過(guò)程中出現(xiàn)出現(xiàn)的熱損耗，綜上，為了平衡2分2的碳變化，細(xì)胞要消耗10.5ATP和6NADPH。

參考資料來(lái)源：百度百科——光呼吸

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