[坎贝尔生物学 第252页练习题] 当C3植物在炎热干燥的天气下关闭气孔时,会导致糖产量降低的主要后果是什么?C4植物又是如何解决这个问题的?

当C3植物在炎热干燥的天气下关闭气孔时,会导致糖产量降低的主要后果是什么?C4植物又是如何解决这个问题的?

  • A: 叶片内部二氧化碳水平降低,使卡尔文循环“饥饿”;C4植物在叶肉细胞中利用PEP羧化酶,该酶对二氧化碳有高亲和力。
  • B: 叶片内部氧气水平降低,抑制Rubisco;C4植物在维管束鞘细胞中释放氧气。
  • C: 失水增加,导致脱水;C4植物有更厚的角质层来防止失水。
  • D: 光反应因高温而停止;C4植物有耐热酶。

Explanation

在炎热干燥的天气下,C3植物关闭气孔以节约水分,这导致二氧化碳摄入减少,叶片内部氧气水平升高。这使得Rubisco结合氧气而非二氧化碳,导致光呼吸和糖产量降低。C4植物通过在叶肉细胞中用PEP羧化酶(一种对二氧化碳有高亲和力且对氧气无亲和力的酶)初步固定二氧化碳来规避这个问题,即使在低二氧化碳浓度下也能高效固定碳。