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生命存在之原理
liudazhe 2019-5-26 08:45
生命至少可分植物与动物,两者都有呼吸作用,而植物又有独特的光合作用。生命体内部还都有含氧等元素的体液在进行体循环,此外,还都有生物电信号存在。一旦体液内不含有溶解的氧等各种物质,体液就会停止循环,同时生物电信号即会消失,生命体就会死亡。 所以,说到底,生命体的一生,就是在不断进行呼吸作用。一旦呼吸作用停止,细胞就会由分裂再生,变为分解凋亡,连细胞内之DNA都会分解断裂。而哺乳动物之血液循环一旦停止,也即氧气停止供应,其生命特征也就会迅速消失。这也即是生命体内部氧化还原反应的彻底终结,死亡也就随之到来了!血液中溶解的各种元素,都对生命存在有某种意义,而其中氧元素对呼吸作用来讲尤为重要。这些元素之含量的减少,都应是对生命体的巨大影响,因此其对于生命体来讲,时时刻刻都要进行补充。 生命说到底,就是“化学物质+生物电信号”,当然,两者不可割裂,呼吸作用或许即与生物电信号密不可分。死亡后,此电信号消失,化学物质也同时全部开始分解了! 也可将人视为一块肉,只要其心跳与呼吸一停,这块肉就坏了,人就会死亡。这也就是为什么人是如此脆弱的原因!同时,人这块肉在其没有坏掉的那段时间内,可以分裂出新的肉。人之精子与卵子是不需要有呼吸和心跳的,但一旦形成了受精卵,也即形成了人,就会有呼吸作用和心跳了!生命这场火焰,正是由受精所点燃,因此该物质才有了新陈代谢,也因此就开始有了记忆。
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羊草光合生理生态特性研究(4)
duzhanchi 2018-10-11 12:29
4. 羊草呼吸速率与生态因子的关系 呼吸作用与光合作用相辅相成,构成了植物新陈代谢的两个方面,为其生命活动提供必要的能量。所以,在研究植物光合生理生态时,探讨生态因子对呼吸速率的影响,亦不可少。 根据有无光照,可将呼吸作用分为明呼吸和暗呼吸。下面分别探讨羊草明呼吸与光强和温度,以及暗呼吸与温度的关系。 4.1. 羊草明呼吸速率与光温的关系 明呼吸速率是总光合速率的一部分,研究它与生态因子的关系,对深入了解羊草的光合生理生态特性,探讨提高物质生产的途径,具有一定意义。 明呼吸速率包括光呼吸和暗呼吸两部分。其中光呼吸是植物对环境适应的生理过程。它虽是光合作用的保护反应,但却消耗了相应的能量。从物质生产的角度看,它降低了光合速率,减少了干物质积累。 4.1.1. 明呼吸速率与光强的关系 上述研究表明,羊草属于C 3 植物,所以在光照条件下,既进行光合作用也进行明呼吸作用。研究表明,明呼吸速率与光强呈非线性函数关系。在低光强下,明呼吸速率随光强升高而增加的速度较快;随着光强的增高,其增加速度减缓(图26) 在土壤水分充足和亏缺条件下,其明呼吸作用的光特性有明显不同。前者在晴天最大光强110klx下,仍没有达到光饱和,最大明呼吸速率为12.6 mgCO 2 ·g -1 dw ·h -1 ;后者的光饱和点仅20klx,此时的明呼吸速率为5.4 mgCO 2 ·g -1 dw ·h -1 ;之后,随光强升高有所降低。在1klx的弱光下,两者的明呼吸速率分别为最大明呼吸速率的32.5%和63.0%。 图26.羊草叶片明呼吸速率与光强的关系 图例:A.土壤水分充足,B.土壤水分亏缺(含水量6.0%) 测定条件:气温约26℃,空气相对湿度约65% 4.1.2. 明呼吸速率与气温的关系 图27为羊草叶片明呼吸速率与温度的关系图。从低温开始,明呼吸速率随温度升高而增大。但温度较低时升高速度较慢,温度较高时升高速度较快。当温度达到一定限度时,明呼吸速率开始下降。这个临界温度在土壤水分充足和亏缺条件下分别为38℃和33℃。其后,随着温度继续升高,明呼吸速率呈直线下降。当温度达到一定高度时,明呼吸速率开始回升,该临界温度在土壤水分充足和亏缺下分别为45℃和41℃。此后,明呼吸再次随着温度增高而升高,直至净光合的温度补偿点,仍未见下降。 上述明呼吸速率降而复升现象的形成,可能有两方面的原因,一是与酶活性的变化有关。当达到一定高温时,参与光呼吸作用的酶系统活性降低,致使光呼吸作用减弱,于是明呼吸速率出现低谷。但由于参与暗呼吸作用的酶系统能忍受更高的温度,所以光下暗呼吸作用,便因光呼吸作用减弱而受到的抑制减小,从而明显增强,以至明呼吸速率再次升高。二是与呼吸基质有关。 光呼吸和暗呼吸作用所消耗的基质不同,前者可能是当时的光合产物-乙醇酸,后者则为淀粉和有关的多糖。 当高温时,RuBP羧化酶的加氧酶之功能降低,则生成的乙醇酸减少 ,所以光呼吸速率因呼吸基质减少而降低,于是明呼吸出现低谷。随之,以淀粉为主要呼吸基质的暗呼吸则因光呼吸下降而明显升高。故此明呼吸速率便再次升高。 图27.羊草叶片明呼吸速率与气温的关系 图例:A.土壤水分充足,B.土壤水分亏缺(含水量6.0%) 明呼吸速率与气温的相关方程式: * ,**,***依次表示显著性水平为0.05,0.01,0.001 测定条件:光强60klx,升温速度约0.5℃/min 4.2. 羊草暗呼吸速率与温度的关系 暗呼吸速率是估算日净光合量的一个必要参数;温度-暗呼吸速率曲线是植物的重要生理生态特性之一。 图28显示了从2℃至高温补偿点的温度-暗呼吸速率曲线。该曲线由分段的相关直线组成。可以看出,羊草的暗呼吸速率不仅随温度升高而增加,而且在一定限度内,其升高速度随温度升高而加快。在土壤水分良好条件下,当低于48℃时,5℃、15℃、25℃、35℃和45℃下,暗呼吸的温度系数(即温度每升高1℃,暗呼吸速率的增加量)依次为0.07、0.13、0.22、0.31和0.35 mgCO 2 ·g -1 dw ·h -1 ·℃ -1 。在土壤水分亏缺条件下,5℃、15℃、25℃和35℃时的温度系数依次为0.02、0.09、0.24和0.39 mgCO 2 ·g -1 dw ·h -1 ·℃ -1 。上述各相关系数均达到了显著水平。此外,当土壤水分良好时,羊草净光合的温度饱和点(26℃)和高温补偿点(59℃)时的暗呼吸速率分别约3.8和11.9 mgCO 2 ·g -1 dw ·h -1 ;当土壤水分亏缺时,其净光合的温度饱和点(18℃)和高温饱和点(44℃)时的暗呼吸速率分别为2.0和10.1 mgCO 2 ·g -1 dw ·h -1 。 图28.羊草叶片暗呼吸速率与气温的关系 图例:A.土壤水分充足,B.土壤干旱(含水量7.0%)。 暗呼吸速率与气温的相关方程式: * ,**,***依次表示显著性水平为0.05,0.01,0.001。 测定条件:升温速度约0.5℃/min。 从上述还可看出,当土壤水分良好时,在同一常温下,羊草的明呼吸速率显著大于暗呼吸速率,但当土壤水分亏缺时,明呼吸速率明显下降,而暗呼吸速率变化不大。
个人分类: 植物光合生理生态|1828 次阅读|0 个评论
哮喘的烟草不口渴
热度 3 gaojianguo 2011-11-24 21:25
哮喘的烟草不口渴
美花烟草图片来自网络 ( 链接 ) ,对作者表示感谢。 控制呼吸和能量代谢的线粒体如果不好使了,是件麻烦的事情,轻的会导致很严重的病变,重的则会致死。但任何事情总是两面的,如美花烟草 ( Nicotiana sylvestris ) 线粒体突变株相比于野生株 (WT) 更有抗旱能力,美花烟草被认为现代用于生产香烟的烟草的亲代。 Djebbar 和 Rzigui 等的研究发现美花烟草突变株有较低的呼吸速率和 净光合速率 ,蒸腾失水自然也就较少,而这与其较低的气孔导度和叶片水力导度有关。据说有一种延长寿命的方法就是“限食”,吃的少,氧化应激也较少,所以生物体可以更长久的运行。 功能不太健全的美花烟草,反而增强了对逆境的适应能力,这对从事植物学研究的人很有启发。一般的植物学研究人员如果能延长试验周期,或许还会能观察到“快速进化”的现象。大自然妙不可言,植物体本身同样不可思议,经验表明通过不同的处理往往得到不同的试验结果,这就需要我们做研究时应该勇敢地发散思维,不能总是重复毫无新意的试验,如别人认为逆境对植物的生长造成了伤害,而你也人云亦云的验证他人的结果。 由法国科学家担任通讯作者的“ 哮喘的烟草不口渴.pdf (Respiratory complex I deficiency induces drought tolerance by impacting leaf stomatal and hydraulic conductances) ”近日发表在知名植物学刊物 Planta 上。 链接: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22002624
个人分类: 生活点滴2|4587 次阅读|10 个评论

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GMT+8, 2024-5-18 21:42

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