Question

为什么说光呼吸与光合作用是伴随发生的？光呼吸有何生理意义

Answer 1

Answer 2

1、光呼吸指绿色细胞在光下吸收O2与释放CO2的过程。这种反应需叶绿体参与，仅在光下与光合作用同时发生，光呼吸底物乙醇酸主要由光合作用碳代谢提供。
光呼吸与光合作用伴随发生的根本原因是由Rubisco的性质决定的，Rubisco是双功能酶，它即可催化羧化反应，又可催化加氧反应，即CO2和O2的竞争Rubisco是同一个活性部位，并互为加氧与羧化反应的抑制剂。因此在O2和CO2共存的大气中，光呼吸与光合作用同时进行，伴随发生，既相互抑制又相互促进，如光合放氧可促进加氧反应，而光呼吸释放的CO2又可作为光和作用的底物。
2、生理意义：
（1）回收碳源 通过C2碳氧化环可回收乙醇酸中3／4的碳。
（2）维持C3光合碳还原循环的运转 在叶片气孔关闭或外界CO2浓度低时，光呼吸释放的CO2能被C3途径再利用，以维持光合碳还原环的运转。
（3）防止强光对光合机构的破坏作用 在强光下，光反应中形成的同化力会超过CO2同化的需要，从而使叶绿体中NADPH／NADP＋、ATP/ADP的比值增有高。同时由光激发的高能电子会传递给O2，形成的超氧阴离子自由基会对光合膜、光和器官有伤害作用，而光呼吸却可消耗同化力与高能电子，降低超氧阴离子自由基的形成，从而保护叶绿体，以免或减少强光对光合机构的破坏。