光合作用示意图
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鉀離子藉由鉀離子通道進出細胞，使鉀離子濃度改變的原因：
1.藍光→藍光受器→鉀離子通道開→鉀離子流入保衛細胞→保衛 細胞滲透壓上升，水流入→保衛細胞膨壓上升→氣孔開啟
2. 缺水→葉肉細胞產生離層素(ABA)→ABA送到保衛細胞→鉀離子 及水流出保衛細胞(流入表皮細胞)→氣孔關閉
3. 二氧化碳濃度上升(夜晚)→鉀離子擴散進入鄰近表皮細胞→保 衛細胞萎縮 (反之→鉀離子累積)
720 ~ 1000nm （紅、紅外光）
對形態與生理過程的影響極小
葉綠素吸收少，影響光週期效應，阻止莖伸長
葉綠素與類胡蘿蔔素吸收比例最大，對光合作用影 響最大 色素的吸收率不高
葉綠素吸收率低，對光合作用與光週期效應有顯著 影響
吸收率低，刺激細胞延長，影響開花與種子發芽
植物光合作用的兩個吸收峰
葉綠素a,b的吸收峰
光呼吸與光合作用。其中C5 代表1，5-二磷酸核酮糖。從
圖中可見，光呼吸是光合作
用的一個旁路。
光合作用和光呼吸過程中的碳流動示意圖。C左邊的數字代表該物質
的量，右邊的數字代表該物質的碳原子數。例如12C3代表12摩爾的三 碳化合物。其中兩邊的藍色C5代表1，5-二磷酸核酮糖，紅色C3代表3磷酸甘油酸。可見，在光合作用中很快可以生成的3-磷酸甘油酸在光
Stroma基質 thylakoid類囊體
光反應
PSⅠ與 PSⅡ
光系統
1. 非循環的電子傳遞： PSⅠ與 PSⅡ均參與反應，由 PSⅡ將電子傳給 PSⅠ，形成 NADPH 與 ATP。
2. 循環的電ห้องสมุดไป่ตู้傳遞： PSⅠ傳給 PSⅠ僅有 ATP 產生
暗反應
光譜範圍
對植物生理的影響
280 ~ 315nm（紫外光） 315 ~ 400nm（紫外光） 400 ~ 520nm（藍） 520 ~ 610nm（綠、黃） 610 ~ 720nm（橙、紅）
C3 pathway →維管束鞘細胞
C4 pathway →葉肉細胞
早期光呼吸進行C3 pathway，後來演化成C4 plant (受光合作用影響較小)，所以未來是C4 plant的世界，是因地球受到溫室效應的影響， 使得每年地球溫度逐年漸增，讓耐乾熱的C4 plant具有獲得較佳的光合作用之優勢。
光合作用的總反應式
陽光
6CO2 ＋12H2O
C6H12O6 + 6O2
葉綠體
完成了嗎? 其實沒有 ! 因為還漏了一個暗反應產生的水 完整的式子應該是
12H2O＋6CO2C6H12O6＋6O2＋6H2O
植物保衛細胞開關會受藍光(有藍光受器)、水分(膨 壓)、鉀離子濃度、二氧化碳濃度、離層素...等影響。
C4類植物碳先固定示意圖，即哈奇史萊克循環
C4類植物比C3類植物在二氧化碳固定方面更 進一步。因為該類植物在二氧化碳固定的過 程中，第一個可觀察得到的產物是一個四碳 化合物，人們就命名其為C4類植物，為的是 跟C3類植物在名稱上有所區別。單子葉植物 玉米，中國芒，甘蔗和小米都屬於C4類。
景天酸代謝植物
在該中植物類型裡面，有另一種 ATP 驅動CO2泵 (CAM = Crassulaceae Acid Metabolism)。在熱帶乾旱地區，
這種途徑的特點是：CO2的固定在時間上而非空間上分 離。氣孔只在晚上開放，這就避免了過多的水分流失。
這種晝夜更替如下:
晚上: CO2吸收和固定於 PEP。生成的草醯乙酸(OA)會 被還原為蘋果酸，並儲存于細胞的液泡中。該過程中
呼吸中要經過很多步才能生成。
C4 plant 一般熱帶植物
(ex:稻米、小麥、豌豆) 水分充足
(ex:甘蔗、玉米、高樑) 水分缺少
1.有柵狀組織和 海綿組織之分
1.沒有柵狀組織和海綿組 織之分
2.維管束鞘細胞不具葉綠體 2.維管束鞘細胞明顯且葉 綠體特多
C3 pathway
C3 pathway →葉肉細胞
C3 & C4 pathway
紅景天多分布在北半球的高寒地帶，大多數都 生長在海拔３５００～５０００公尺左右的高 山流石或灌木叢林下。紅景天全株可用，其中 以根和根莖的保健價值最為豐富
光呼吸（Photorespiration）是所有使
用卡爾文循環進行碳固定的細胞，在光 照和高氧低二氧化碳情況下發生的一個 生化過程。它是卡爾文循環中一個損耗 能量的副反應。過程中氧氣被消耗，並 且會生成二氧化碳。，如果光呼吸發生 在行光合作用的生物中，那麼光呼吸會 抵消約30%的光合作用。因此降低光呼 吸被認為是提高光合作用效能的途徑之 一。但是人們後來發現，光呼吸有著很 重要的細胞保護作用。
伴隨有酸化，在日間光反應里產生的還原物質也會在
這裡發揮作用。
日間: 在液泡里的酸性物質(主要是蘋果酸，但也有天
門冬氨酸)會被 脫羧。釋放的 CO2進入卡爾文循環。
基本上外型很難直接判斷C3、C4植物 有簡單的葉子結構比較表:
代表 生活環境 葉片構造
合成路徑 CO2的固定
C3 plant 一般綠色植物
1.藍光→藍光受器→鉀離子通道開→鉀離子流入保衛細胞→保衛 細胞滲透壓上升，水流入→保衛細胞膨壓上升→氣孔開啟
2. 缺水→葉肉細胞產生離層素(ABA)→ABA送到保衛細胞→鉀離子 及水流出保衛細胞(流入表皮細胞)→氣孔關閉
3. 二氧化碳濃度上升(夜晚)→鉀離子擴散進入鄰近表皮細胞→保 衛細胞萎縮 (反之→鉀離子累積)
720 ~ 1000nm （紅、紅外光）
對形態與生理過程的影響極小
葉綠素吸收少，影響光週期效應，阻止莖伸長
葉綠素與類胡蘿蔔素吸收比例最大，對光合作用影 響最大 色素的吸收率不高
葉綠素吸收率低，對光合作用與光週期效應有顯著 影響
吸收率低，刺激細胞延長，影響開花與種子發芽
植物光合作用的兩個吸收峰
葉綠素a,b的吸收峰
光呼吸與光合作用。其中C5 代表1，5-二磷酸核酮糖。從
圖中可見，光呼吸是光合作
用的一個旁路。
光合作用和光呼吸過程中的碳流動示意圖。C左邊的數字代表該物質
的量，右邊的數字代表該物質的碳原子數。例如12C3代表12摩爾的三 碳化合物。其中兩邊的藍色C5代表1，5-二磷酸核酮糖，紅色C3代表3磷酸甘油酸。可見，在光合作用中很快可以生成的3-磷酸甘油酸在光
Stroma基質 thylakoid類囊體
光反應
PSⅠ與 PSⅡ
光系統
1. 非循環的電子傳遞： PSⅠ與 PSⅡ均參與反應，由 PSⅡ將電子傳給 PSⅠ，形成 NADPH 與 ATP。
2. 循環的電ห้องสมุดไป่ตู้傳遞： PSⅠ傳給 PSⅠ僅有 ATP 產生
暗反應
光譜範圍
對植物生理的影響
280 ~ 315nm（紫外光） 315 ~ 400nm（紫外光） 400 ~ 520nm（藍） 520 ~ 610nm（綠、黃） 610 ~ 720nm（橙、紅）
C3 pathway →維管束鞘細胞
C4 pathway →葉肉細胞
早期光呼吸進行C3 pathway，後來演化成C4 plant (受光合作用影響較小)，所以未來是C4 plant的世界，是因地球受到溫室效應的影響， 使得每年地球溫度逐年漸增，讓耐乾熱的C4 plant具有獲得較佳的光合作用之優勢。
光合作用的總反應式
陽光
6CO2 ＋12H2O
C6H12O6 + 6O2
葉綠體
完成了嗎? 其實沒有 ! 因為還漏了一個暗反應產生的水 完整的式子應該是
12H2O＋6CO2C6H12O6＋6O2＋6H2O
植物保衛細胞開關會受藍光(有藍光受器)、水分(膨 壓)、鉀離子濃度、二氧化碳濃度、離層素...等影響。
C4類植物碳先固定示意圖，即哈奇史萊克循環
C4類植物比C3類植物在二氧化碳固定方面更 進一步。因為該類植物在二氧化碳固定的過 程中，第一個可觀察得到的產物是一個四碳 化合物，人們就命名其為C4類植物，為的是 跟C3類植物在名稱上有所區別。單子葉植物 玉米，中國芒，甘蔗和小米都屬於C4類。
景天酸代謝植物
在該中植物類型裡面，有另一種 ATP 驅動CO2泵 (CAM = Crassulaceae Acid Metabolism)。在熱帶乾旱地區，
這種途徑的特點是：CO2的固定在時間上而非空間上分 離。氣孔只在晚上開放，這就避免了過多的水分流失。
這種晝夜更替如下:
晚上: CO2吸收和固定於 PEP。生成的草醯乙酸(OA)會 被還原為蘋果酸，並儲存于細胞的液泡中。該過程中
呼吸中要經過很多步才能生成。
C4 plant 一般熱帶植物
(ex:稻米、小麥、豌豆) 水分充足
(ex:甘蔗、玉米、高樑) 水分缺少
1.有柵狀組織和 海綿組織之分
1.沒有柵狀組織和海綿組 織之分
2.維管束鞘細胞不具葉綠體 2.維管束鞘細胞明顯且葉 綠體特多
C3 pathway
C3 pathway →葉肉細胞
C3 & C4 pathway
紅景天多分布在北半球的高寒地帶，大多數都 生長在海拔３５００～５０００公尺左右的高 山流石或灌木叢林下。紅景天全株可用，其中 以根和根莖的保健價值最為豐富
光呼吸（Photorespiration）是所有使
用卡爾文循環進行碳固定的細胞，在光 照和高氧低二氧化碳情況下發生的一個 生化過程。它是卡爾文循環中一個損耗 能量的副反應。過程中氧氣被消耗，並 且會生成二氧化碳。，如果光呼吸發生 在行光合作用的生物中，那麼光呼吸會 抵消約30%的光合作用。因此降低光呼 吸被認為是提高光合作用效能的途徑之 一。但是人們後來發現，光呼吸有著很 重要的細胞保護作用。
伴隨有酸化，在日間光反應里產生的還原物質也會在
這裡發揮作用。
日間: 在液泡里的酸性物質(主要是蘋果酸，但也有天
門冬氨酸)會被 脫羧。釋放的 CO2進入卡爾文循環。
基本上外型很難直接判斷C3、C4植物 有簡單的葉子結構比較表:
代表 生活環境 葉片構造
合成路徑 CO2的固定
C3 plant 一般綠色植物