在光呼吸碳氧化循环中,乙醇酸、乙醛酸、甘氨酸等均为 C2 化合物,因此,光呼吸碳 氧化循环又称为C2 循环。rubisco 具羧化和加氧双重催化活性, RuBP 的羧化或加氧间的竞 争使光合碳固定效率降低,所以在叶片中的光合碳代谢实际上是卡尔文循环与光呼吸碳氧化 循环整合平衡的结果,卡尔文循环能独立运转,而光呼吸碳氧化循环却依赖于卡尔文循环中 RuBP 的再生。
两个环间的平衡主要决定于三个因子:rubisco 的动力学特性、底物 CO2 与O2 的浓度和 温度。rubisco 的底物CO2 与O2 竞争同一活性位点,互为抑制剂,酶催化反应的方向决定于 CO2 /O2 比值。在提供相同 CO2 与 O2 浓度条件下 rubisco 与CO2 的亲和性比与O2 的亲和性高几 十倍,但是在自然环境空气中,羧化反应仅为加氧反应的3 倍,显然,提高CO2 浓度可明显 抑制光呼吸。当温度升高时,提高了rubisco 与O2 的亲和力,O2 的吸收增加,表现光呼吸增加.
|