5. 水分水分是光合作用原料之一,而光合作用所需的水分只是植物所吸收水分的一小部分(1%以下),因此,水分缺乏主要是间接地影响光合速率下降。具体来说,缺水使叶片气孔关闭,影响CO2进入叶内;缺水使叶片淀粉水解加强,糖类堆积,光合产物输出缓慢,这些都会使光合速率下降。 [6] 光合作用生物 C3类植物 通过C3途径固定CO2的植物称为C3植物,它们行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中,因为这是卡尔文循环的场所。C3类植物属于高光呼吸植物类型,光合速率较低,其种类多,分布广,多生长于暖湿条件,如大多数树木、植物类粮食、烟草等。 [3] C4类植物 通过C4途径固定CO2的植物称为C4植物,它们主要是那些生活在干旱热带地区的植物。在这种环境中,植物若长时间开放气孔吸收二氧化碳,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,二氧化碳的摄入量必然少。植物必须利用这少量的二氧化碳进行光合作用,合成自身生长所需的物质。 [3] C4类植物的生物学特性与C3类植物有很大差异,它们比C3植物具有更高的水分利用效率和氮素利用效率。在C4植物叶肉细胞中,含有独特的酶,即磷酸烯醇式丙酮酸碳氧化酶,使得二氧化碳先被一种三碳化合物磷酸烯醇式丙酮酸同化,形成四碳化合物草酰乙酸,这也是该暗反应类型名称的由来。这种类型的优点是:二氧化碳固定效率比C3高很多,有利于植物在干旱环境生长。C4植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内,因为C4植物的卡尔文循环是在此发生的。C4类植物种类少,分布受限制,适合生长于高温偏干的气候条件,杂草多属C4类植物。 [3] CAM类植物 如果说C4植物是空间上错开二氧化碳的固定和卡尔文循环的话,那景天酸代谢(crassulacean acid metabolism,CAM)就是时间上错开这两者。行使这一途径的植物,是那些有着膨大肉质叶子的植物,如凤梨。这些植物晚上开放气孔,吸收二氧化碳,同样经哈奇-斯莱克途径将CO2固定。早上的时候气孔关闭,避免水分流失过快。同时在叶肉细胞中卡尔文循环开始。这些植物二氧化碳的固定效率也很高。 [3] 藻类和细菌 真核藻类,如红藻、绿藻、褐藻等,和高等植物一样具有叶绿体,也能够进行产氧光合作用。光被叶绿素吸收,而很多藻类的叶绿体中还具有其它不同的色素,赋予了它们不同的颜色。 [3] 进行光合作用的细菌不具有叶绿体,而直接由细