在條件理想的前提下,持續提供適量的光照,植物能一直進行光合作用嗎?
水,溫度,二氧化碳濃度,植物的狀態等等都比較理想
理論上地球上是不存在理想中的持續光照地方,即便是在北極夏季,光照強度和波譜也是有波動的,所以植物在進化中不會遇到這樣一種情況。但是持續光照是卻研究植物光周期和生物鐘理論重要手段。
植物也分持續光照敏感型(continuous light-sensitive)和持續光照耐受型(CL-tolerance)。- 敏感型的植物包括,茄子,天竺葵,一些洋蔥,花生,土豆,番茄(某些野生品種是CL耐受型),甚至地衣和苔蘚。持續光照表現為植株變黃,葉片早衰。
- 耐受型包括一些藍細菌,紫色光合細菌,微藻類,擬南芥,玫瑰等。在一定範圍內的持續性光照不僅無害,反而會加快生長速度,生物量增加。
光對植物的作用包括兩方面:
- 提供能量來源——光合作用
- 感受光周期和生物鐘節律——通過光照強度,光譜頻率作用於植物,同時溫度也會作為輔助因子。
因此,持續性光照對植物的作用可能是通過這兩個方面來介導的:
一般情況下:光照越強,危害越大; 溫度越高,危害越大;光譜作用則比較複雜。然而這些光的性質是如何作用於CL敏感型植物,從而危害植物的,主要有兩種解釋:
- 碳平衡被打破
- 光氧化損傷
光作為能量來源,一般情況下,白天植物打開氣孔,固定CO2,積累澱粉。到晚上,氣孔關閉,CO2固定停止,白天積累的澱粉開始供應植物代謝直到第二天早上。如果光合作用的原料不斷的供應,這樣就可以不斷進行CO2固定。但是氣孔的關閉是由節律鍾基因調控。當氣孔關閉時,CO2固定效率也會下降,導致光合作用效率下降。
而且持續光照會造成糖類積累,糖濃度過高會抑制光合效率,並誘導葉片早衰。澱粉不能及時運輸處去,導致葉綠素降解,產生萎黃病。但是如果能不斷從根部補充蔗糖也能夠緩解這種癥狀,但是不能夠對所有組織及時補充。
活性氧類(reactive oxygen species,ROS)途徑(wikipedia.org 的頁面),在受到持續性光照的時候,植物體內的的ROS活性增加,造成氧化系統和抗氧化系統失衡,從而導致組織損傷。
光作為光周期信號因子,也會誘導下游許多光受體表達,持續性的光照會造成這些光受體因子表達紊亂,這些受體也會受到溫度的影響,最終共同決定植物受到什麼程度的傷害。
當然這些解釋和假說都還需要驗證,通過對CL耐受型植物的研究,也許將來利用持續性光照提高產量也不一定是幻想。
參考資料(Plants under continuous light)不一定 特別是強光照射時C3植物的光合作用基本要歇菜 有種現象叫光抑制光合作用包括光反應與暗反應 光反應利用光能光解水提供ATP與還原劑 暗反應(叫碳反應比較合適)利用CO2跟能量合成葡萄糖 光解的底物水可以來自蒸騰動力 但CO2隻能從氣孔里獲得 從這一點來看假設是強光照射 為防止水分流失植物氣孔關閉(姑且先這麼認為 其實很複雜) CO2進不來了 合成不了葡萄糖了 此外還有光呼吸現象 其實也是為了防止強光下光反應產生O2過多的一種保護措施(當然還有其他的生理意義 就事論事)所以強光下光反應暗反應都受抑制的 不過這是C3植物 要是C4或CAM植物另當別論光脅迫在植物生理方面還是挺有意思的一個現象 影響因素不限於上面提到的那些 單是控制氣孔開閉這一個點就有n多論文 我是說不清楚 坐等高人ps:竊認為科普不是告訴別人確定的答案或者科學的說法應該是XXX 而是表明現有的認識水平並最好輔以理論的發展沿革 特別要提及當前理論無法解釋的現象以引起讀者興趣 培養質疑與思辨能力 否則以當前的海量信息 很多人只認結論不看過程 傳達出的信息很容易被教條化 反而違了科學探索質疑求知的精神
參考資料:左鍵選中關鍵詞然後右鍵搜索(chrome opera IE10均可)
這個題目不是很好,因為限制的條件不是太死,所以怎麼答都行,當然沒有一個是對的,呵呵,我這也是。
其實影響光和作用的因素有很多,比如水啊,溫度啊,二氧化碳啊,無機鹽啊,植物的類型啊,巴拉巴拉的一大堆,而且它們通常不是單獨作用的。所以你不限制死,那麼怎麼答都是錯的。
不過其實也限制不死,那你就當都是錯的看吧。當然如果主要考慮光的因素,其他因素都次要考慮,卻是可以說一說。
沒光一般植物是活不了的,當然也有能活的,這我也不多說。光多了(光強提高)呢又會產生抑制,當然植物不會輕易屈服,會有反抑制,不過這個反抑制也是有限度的,太多了也就被破壞了,所以又有個名詞叫光破壞。
光抑制通常有兩個,一個就是把光和機構破壞掉,這個其實可以說是緩慢可逆的,為啥這麼說呢,由於光強的增加,使得反應中心的氧化劑不能夠快速的傳遞,所以導致氧化劑大量的積累,而氧化劑的大量積累則會破壞光和結構,一個比較明顯的觀察就是D1蛋白的大量消失,但由於D1蛋白是不斷在合成的,所以這個過程將是一個動態的平衡,不過如果光太強,這個植物就給桂了。如果給他一口喘息的機會,還是能夠緩慢的回復的。這個通常都是陰性植物,比較的不抗霍霍。
另一個光抑制是植物的一種主動防禦行為,就是說植物為了適應強光而改變自己生理狀況的一種行為,通常的體現是,下降光合速率(PSII天線色素吸收的光能用於光化學反應電子傳遞的份額減小),同時增強熱能散耗(葉黃素循環),同時輔助系統開動(光呼吸、活性氧清除系統巴拉巴拉的各種假說一大堆)。這個據傳說多為陽性植物,非常的抗霍霍。通過光強交替的照射訓練,雖然不能增強光強度的耐受,但確實能夠使得植物能夠更能適應光強的變化。
對了還有就是,對於藻類而言基本上是光照越多(時間越長),生物量越大,當然光強還是會有很大的影響,前些天俺師兄搞的藻貌似就由於換了一批新燈管,給桂了=。=natrual senescence無論如何也會發生。就像人有生老病死一樣。不過optimised conditions確實會推遲natural senescence。 目前正好在做delayed senescence 這類課題,題豬如果有興趣,歡迎進一步討論。
比如大麻,大部分室內種植者會讓植物在一個階段處於24小時光照之下,保存母本也是這個干,一旦光照降為14:10以下,就會進入開花階段...可恥的匿了
我認為會,它不會覺得累,它只是一個有序的化反應,只要條件滿足,它可以一直不停的繼續保持這種化學反應下去。
不能
大三上的國家立項,這個話題是我9個預備選題之一,後來改選別的了,當時輔導老師覺得這個有點搞笑諾貝爾的意思。(意識是這意思)
在條件理想的情況下,一直給你吃東西,你會不斷拉屎嗎
不會,在生物上在一切外環境都允許下,是可以無限的發生光合作用,但實際長時間,的進行光合作用。植物必死無疑
假如生命是守恆的,一直光合作用就是一直在消耗生命。應該死的比較快,植物也是需要休息的。大抵如此罷。
理想情況下,植物是可以持續的進行光合作用的,因為沒有任何證據顯示光合作用需要休息。
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