什么是光呼吸 光呼吸有什么生理作用
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机理 光合碳循环中催化CO2固定的二磷酸核酮糖（RuBP）羧化酶同时具有加氧酶的功能，催化RuBP的加氧反应，生成磷酸乙醇酸和 3-磷酸甘油酸（3－PGA）
磷酸乙醇酸被磷酸酯酶分解生成乙醇酸，后者在乙醇酸氧化酶催化下氧化成乙醛酸
乙醛酸经转氨反应变为甘氨酸后，由两个分子甘氨酸生成丝氨酸、CO2和NH3各一分子。这便是光呼吸的放CO2反应。丝氨酸以后转变为羟基丙酮酸，再被还原及磷酸化成为3-PGA，后者又进入光合碳循环。光呼吸的总结果是把每5个RuBP固定碳原子的数目从5降为3.5。
种间差别 四碳植物如玉米、甘蔗、高粱等的光呼吸很弱，在光下只放出很少的CO2，它们的CO2补偿点也较低，只有2～5vpm[lvpm=1／1000 000（体积比）]。三碳植物如小麦、大豆、烟草等的光呼吸较强，可达一般空气中光合强度的50％；它们的 CO2补偿点也较高，可达40～60vpm。三碳植物光合固定的碳有这么大的部分通过光呼吸重新放出，便降低了它们的光合效率（见四碳植物）。
测定方法 因为光呼吸中吸O2、放CO2与光合作用（吸CO2、放O2）同时进行，所以用一般的气体交换方法难于测定。可用的光呼吸测定方法有以下几种：①在光照一段时间后，突然停止照光，出现CO2猝发，它的速率可代表光呼吸的速率；②使叶片在低O2（＜1％）条件下进行光合作用，因此时光呼吸不进行，所以光合速率较高，其与常氧浓度（21％）下光合速率之差，可代表光呼吸速率；③将CO2浓度与光合速率的关系曲线外推到CO2为零时，光合速率为负值，它代表光呼吸速率；④向叶片供应14CO2使之进行光合作用后，以无CO2的空气通过叶片表面，通过后含有呼吸时释出的14CO2，从光下与暗中释放的14CO2之差可以计算光呼吸。
生理意义 有几种不同意见。一种意见认为光呼吸是有害的过程，它使植物损失有机碳和能量。而这种损失是RuBP羧化酶在有氧条件下不可避免地发生加氧反应的结果。另一种意见认为光呼吸有积极的生理功能，它使叶片在光很强而CO2不足的情况下，维持叶片内部一定的CO2水平，来避免光合机构在无CO2时的光氧化破坏；一定的CO2水平也可使RuBP羧化酶经常处于活化状态，有利于光合作用的进行。此外，光呼吸过程中还生成甘氨酸和丝氨酸，从而与氮代谢相联系。
光呼吸简介
科学研究表明，在相同的外界条件下，光呼吸的强弱和光合作用中不同的碳代谢类型，是影响绿色植物通过光合作用制造有机物的两个主要原因。
植物细胞进行有氧呼吸时不需要光的照射，有氧呼吸无论白天或黑夜都在植物体的活细胞内进行着，所以，有氧呼吸也叫暗呼吸。但是，绿色植物体内含有叶绿体的细胞，在进行光合作用的同时，还利用氧分解一部分光合作用的中间产物，并且释放出二氧化碳。绿色植物体内这种由光照引起的呼吸作用叫做光呼吸。光呼吸在绿色植物中是普遍存在的。
我们知道，在光合作用的暗反应阶段中，在二磷酸核酮糖羧化酶的催化作用下，一个二氧化碳被一个二磷酸核酮糖(RuBP)固定以后，很快形成两个磷酸甘油酸(PGA)。但是，含有叶绿体的细胞，在二氧化碳含量低、氧含量高的情况下，在二磷酸核酮糖加氧酶的催化作用下，一个二磷酸核酮糖与一个氧分子结合，并且最终分解成一个磷酸甘油酸和一个磷酸乙醇酸：磷酸甘油酸经过重新组合，又转化成二磷酸核酮糖；磷酸乙醇酸则在磷酸酶的催化作用下，脱去磷酸，形成乙醇酸，乙醇酸则从叶绿体进入到过氧化物体中。
过氧化物体是高等植物细胞中普遍存在的一种细胞器。绿色植物的过氧化物体多位于叶绿体附近，呈球形，直径只有0.2～1.5μm。C3植物的过氧化物体分布在叶肉细胞中，C4植物的过氧化物体大都分布在维管束鞘细胞内。叶绿体中产生的乙醇酸进入到过氧化物体中，在乙醇酸氧化酶的催化作用下，被氧化成过氧化氢和乙醛酸：过氧化氢在过氧化氢酶的催化作用下，分解成水并释放出氧，氧又可以用于乙醇酸的氧化；乙醛酸在转氨酶的催化作用下，与谷氨酸中的氨基结合，进而转化成甘氨酸。甘氨酸进入到线粒体中，在甘氨酸脱羧酶的催化作用下，转化成丝氨酸，并且释放出二氧化碳。丝氨酸经过一系列的变化，最终转化成磷酸甘油酸，磷酸甘油酸又可以参加到卡尔文循环的代谢过程中。
光呼吸将一部分光合作用的中间产物分解掉，这显然不利于有机物的积累，会降低光合作用效率。那么，绿色植物在进化过程中为什么会演化出这样一个过程呢?光呼吸对于绿色植物是否有积极意义呢?目前，科学家正在对这些问题进行深入的研究。
不同的绿色植物，光呼吸的强弱是不同的。具体地说，C3植物的光呼吸很强，这类绿色植物通过光呼吸释放出的二氧化碳，常常达到它们进行光合作用所固定二氧化碳的30%左右，所以，C3植物又叫光呼吸植物或高光呼吸植物。C4植物的光呼吸很弱，有的几乎测量不出来，所以，C4植物又叫非光呼吸植物或低光呼吸植物。
科学家发现，对于C3植物来说，适当提高空气中二氧化碳的含量，既增加了光合作用的原料，又适当降低了光呼吸的强度，从而使C3植物的光合作用效率得到提高。例如，科学家将温室内二氧化碳的相对含量由0.03%提高到0.24%，可以使水稻的产量明显提高。科学家还发现，适当喷施亚硫酸钠溶液等光呼吸抑制剂，可以使水稻、小麦等C3植物的子粒更加饱满，从而提高产量。
人民教育出版社
光呼吸（Photorespiration）是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。它是光合作用一个损耗能量的副反应。绿色植物在照光条件下的呼吸作用。特点是呼吸基质在被分解转化过程中虽也放出CO2，但不能转换成能量ATP，而使光合产物被白白地耗费掉。在黑暗条件下，呼吸过程能不断转换形成ATP，并把自由能释放出来，以供根系的吸收功能、有机物质的合成与运转功能以及各种物质代谢反应等等功能的需要，从而促进生命活动的顺利进行。所以光呼吸越强，光合生产率相对就低。根据大气氧浓度21%时的测定，茶树叶片的光呼吸强度为1.6±0.1mgCO2/dm2/h，比一般植物高。
基本信息
绿色植物在光照条件下，
吸收氧气和释放CO2的过程。它表明植物在进行光合作用的同时，
又进行呼吸作用。光呼吸的主要特点是：
①光呼吸氧化的有机物质
(即呼吸底物)
为乙醇酸，
乙醇酸是从同化CO2过程的中间产物转变而来的，
所以光呼吸与光合作用联系在一起，它只有在光照条件下才发生。②光呼吸的速度随大气中氧气的浓度增加而不断增加，
而一般的呼吸作用在氧气浓度为2%左右时已达饱和。③植物的光呼吸强弱也随CO2浓度而改变，
CO2浓度低，
可促进乙醇酸的产生，
光呼吸作用就强，
反之就弱。
在一般空气中(含CO20.03%左右，氧21%左右)，C3作物光呼吸所释放出来的CO2量常常达到同化CO2量的三分之一以上，
而C4作物则很小。
光呼吸是在有光条件下植物吸入氧气，呼出二氧化碳的过程，没有任何益处，纯粹浪费！
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