1. 甘蔗叶片与水稻叶片的异同点
2. 甘蔗叶片结构与其生境的适应性关系
甘蔗是陆生的单子叶的C4植物,喜温、喜光作物,需生活在年积温5500℃-8500℃的地区。处于强光照环境下,一般植物的叶片为了保持水分,气孔常保持关闭状态,这使得在一天内叶片难以从大气中获得CO2,使得内部CO2浓度较低,同时强光还会叶片光呼吸增强,这些结果都阻碍了光合作用中碳反应的进行,从而影响植物体有机物的合成积累,不利于生长。
能在这种生境下生活的甘蔗的叶片具有特殊的异常发达的维管束鞘,其中会含有叶绿体,并且也周围的叶肉细胞紧密相连,共同参与光合作用过程。具体来说,在这种结构中,CO2会先在维管束鞘周围的叶肉细胞中固定,由对CO2更加敏感的PEP羧化酶转化为4碳化合物,4碳化合物再运送到维管束鞘细胞中发生下一步转化,变为糖类。
这种适应,结构上利用了维管束鞘,将碳反应的固定和糖类合成的场所分开。分子程度上利用了PEP羧化酶,提高对CO2的利用率,解决了强光下叶片内部CO2浓度较低和光呼吸较强的问题。
总结,适应的结果是光呼吸弱,二氧化碳补偿点低,气孔开放时间短,二氧化碳固定效率更高。
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