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植物 |
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所有植物的祖先都是單細胞非光合生物，它們吞食了光合細菌，二者形成一種互利關系：光合細菌生存在植物細胞內（即所謂的內共生現象）。后細菌蛻變成葉綠體，它是一種在所有植物體內都存在卻不能立生存的細胞器。大多數植物都屬于被子植物門，是有花植物，其中還包括多種樹木。植物呼吸作用主要在細胞的線粒體進行；光合作用在細胞的葉綠體進行。
葉片是進行光合作用的主要器官，葉綠體是光合作用的重要細胞器。高等植物的葉綠體色素包括葉綠素（a和b）和類胡蘿卜素（胡蘿卜素和葉黃素)，它們分布在光合膜上。葉綠素的吸收光譜和熒光現象，說明它可吸收光能、被光激發。葉綠素的生物合成在光照條件下形成，既受遺傳性制約，又受到光照、溫度、礦質營養、水和氧氣等的影響。
光合作用包括光反應過程、光合碳同化二個相互聯系的步驟，光反應過程包括原初反應和電子傳遞與光合磷酸化兩個階段，其中前者進行光能的吸收、傳遞和轉換，把光能轉換成電能，后者則將電能轉變為ATP和NADPH2（合稱同化力）這兩種活躍的化學能。活躍的化學能轉變為穩定化學能是通過碳同化過程完成的。碳同化有C3、C4和CAM三條途徑，根據碳同化途徑的不同，把植物分為C3植物、C4植物和CAM植物。但C3途徑是所有的植物所共有的、碳同化的主要形式，其固定CO2的酶是RuBP羧化酶。C4途徑和CAM途徑都不過是CO2固定方式不同，后都要在植物體內再次把CO2釋放出來，參與C3途徑合成淀粉等。C4途徑和CAM途徑固定CO2的酶都是PEP羧化酶，其對CO2的親和力大于RuBP羧化酶，C4途徑起著CO2泵的作用；CAM途徑的特點是夜間氣孔開放，吸收并固定CO2形成蘋果酸，晝間氣孔關閉，利用夜間形成的蘋果酸脫羧所釋放的CO2，通過C3途徑形成糖。這是在長期進化過程中形成的適應性。
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