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CO2分子进入光合组织有多难?

 更新时间:2023-08-23 点击量:1062

图片来自:韩吉梅, 张旺锋, 熊栋梁, Flexas J, 张亚黎 (2017). 植物光合作用叶肉导度及主要限制因素研究进展. 植物生态学报, 41, 914–924. doi: 10.17521/cjpe.2016.0337


      光合作用是绿色植物利用光能, 把CO2和H2O 合成有机物, 同时释放O2的生理过程。CO2首先从外界大气扩散到叶片表层, 然后穿过气孔到达气孔 下腔, 最后到达叶绿体羧化位点由羧化酶进行同 化。


      在结构层面, CO2在叶肉细胞中的 扩散依次经过细胞间隙、细胞壁、细胞膜、细胞质、 叶绿体膜和叶绿体基质等。CO2在这些扩散过程中会受到层层阻碍, 从而影响gm(叶肉导度)。在生化层 面, 在叶片传输过程中CO2可以被碳酸酐酶(CA)催 化转变成HCO3 – 进行扩散, 同时水孔蛋白(AQPs)也 可以介导CO2的跨膜运输。

CO2在植物叶片细胞内的传输过程极其复杂,细胞水平上每个组分和环节均可能影响CO2的传输。在结构层面和生化层面对CO2传输的规律及其机制仍需深入研究。