西維因

[拼音]:guanghuxi

[英文]:photorespiration

植物綠色細胞在光下發生的吸收氧和放出二氧化碳的過程。光呼吸與光合作用同時發生,其機理與一般細胞在光照和黑暗中都可進行的呼吸顯著不同。

光呼吸的底物是乙醇酸,它是在葉綠體內經核酮糖二磷酸羧化酶催化核酮糖二磷酸發生加氧反應而形成,以後轉移至過氧化體內被氧化為乙醛酸。這是光呼吸的吸氧過程。乙醛酸進一步轉變為甘氨酸後轉移至線粒體中發生分解,放出CO2,這是光呼吸釋放二氧化碳的過程。在光呼吸中,乙醇酸由於是由光合碳迴圈中形成光合產物前的中間產物轉化而來,它的產生會影響光合產物的積累,它以後的分解又使光合固定的二氧化碳被釋放掉,光合作用中固定的能也同時損失,所以光呼吸使光合效率降低。

植物光呼吸的強弱與植物的結構特徵和外界條件有關。C4植物葉部的維管束被緊密相連的含葉綠體的維管束鞘細胞所包圍,維管束鞘細胞光呼吸時放出的二氧化碳能被再次收集固定,故光呼吸強度極低。C3植物缺乏這種結構,故光呼吸強。另外,由於光呼吸的底物乙醇酸是在光照條件下形成的,故光照增強時光呼吸與光合作用同時增強。空氣中氧的濃度增加也能使光呼吸增加;而增加二氧化碳濃度則會使光呼吸受到抑制。

參考文章

什麼是光呼吸?它對植物的光合作用有什麼影響?生物基礎