ข้อมูล

ความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างใบกับอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง

ความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างใบกับอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

เราสามารถเห็นโครงสร้างใบมากมายในอาณาจักรพืช เนื่องจากใบไม้ถูกออกแบบมาสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง โครงสร้างของมันจึงต้องเป็นปัจจัยสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพในการสังเคราะห์ด้วยแสงหรือการกระจายคลอโรฟิลล์

ลิงก์นี้อธิบายโครงสร้างของใบไม้จำนวนมาก แต่ฉันไม่พบสิ่งที่ต้องการในทุกที่

  1. ฉันคิดว่าอนุกรมวิธานของพืชเกี่ยวข้องกับโครงสร้างของดอกไม้ แต่มีความสัมพันธ์ระหว่างพันธุ์พืชที่เราอธิบายได้ด้วยโครงสร้างใบหรือไม่?
  2. โครงสร้างใบไม้ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับอัตราการสังเคราะห์แสงสูงสุดหรือไม่ ถ้าใช่ แล้วทำไมโครงสร้างที่แตกต่างกันเหล่านี้ ?
  3. ประโยชน์อื่นใดสำหรับโครงสร้างใบที่หลากหลายเหล่านี้ ?

1) ความเข้าใจในอนุกรมวิธานของคุณล้าสมัยไปหลายร้อยปีแล้ว ระบบเดิมของลินเนียสมีพื้นฐานมาจากสัณฐานวิทยาของดอกไม้ แต่ตั้งแต่นั้นมา เราก็ตระหนักว่าอนุกรมวิธานที่มีประสิทธิภาพที่สุดพิจารณาลักษณะต่างๆ มากมาย ในยุคปัจจุบัน เราใช้การจัดลำดับดีเอ็นเอเป็นหลักในการกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิต

2) โครงสร้างใบไม้ไม่จำเป็นต้องปรับให้เหมาะสมกับอัตราการสังเคราะห์แสงสูงสุดเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ใบของกระบองเพชรเป็นหนาม: บางและแหลมคมเพื่อลดการสูญเสียน้ำและปกป้องต้นไม้ ที่จริงแล้วในกระบองเพชร ก้านเป็นส่วนที่สังเคราะห์แสงของพืช ไม่ใช่ใบ โดยทั่วไปแล้วใบอาจหนาขึ้นหรือบางลงเพื่อรับมือกับความแห้งแล้ง คุณสามารถตรวจสอบหน้าวิกิพีเดียสำหรับพื้นที่ใบเฉพาะสำหรับข้อมูลเพิ่มเติม

เรื่องสั้นโดยย่อ: พืชต่างๆ เติบโตในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน ดังนั้นรูปทรงใบที่เหมาะสมสำหรับพืชแต่ละต้นจึงขึ้นอยู่กับสภาวะต่างๆ เช่น ความแห้งแล้งและเงา

3) มีข้อดีหลายประการที่สามารถมอบให้โดยรูปร่างของใบไม้ ตัวอย่างหนึ่งคือรูปร่างของใบไม้ส่งผลต่อสิ่งที่เรียกว่าชั้นขอบของใบไม้อย่างไร ชั้นขอบจะหนาขึ้นในใบที่มีขนาดใหญ่กว่าและมีรูปร่างสม่ำเสมอ และบางกว่าในใบที่ผ่าหรือใบประกอบ บทนำในหน้าเว็บนี้ดูเหมือนจะเป็นแหล่งข้อมูลที่ดี

โดยรวมแล้วเป็นคำถามที่ดี คุณต้องจำไว้ว่าคุณลักษณะใดๆ ก็ตามจะเป็นผลมาจากปัจจัยต่างๆ มากมาย ไม่มีปัจจัยใดที่สามารถกำหนดลักษณะทางสัณฐานวิทยาได้ทั้งหมด สำหรับใบ ปัจจัยต่างๆ มากมาย เช่น อัตราการสังเคราะห์แสง ความแห้งแล้ง ความทนทานต่อร่มเงา การป้องกันตัวจากผู้ล่า ฯลฯ ที่กำหนดรูปร่างของใบ


ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการสังเคราะห์แสง การใช้น้ำ และโครงสร้างใบในทะเลทรายประจำปีและไม้ยืนต้นที่แตกต่างกันในการเจริญเติบโต

พื้นที่ใบเฉพาะ (SLA) เป็นลักษณะสำคัญในการคัดกรองพืชสำหรับประสิทธิภาพทางนิเวศวิทยาและผลผลิต อย่างไรก็ตาม ความสัมพันธ์ระหว่าง SLA กับการสังเคราะห์ด้วยแสงไม่สามารถขยายขนาดให้เติบโตได้เสมอไปเมื่อเปรียบเทียบหลายสายพันธุ์กับวัฏจักรชีวิตที่ต่างกัน เราสำรวจกายวิภาคของใบในสายพันธุ์ประจำปีและไม้ยืนต้นของ Physariaและเกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์แสงและการสูญเสียน้ำ ประจำปี Physaria gracilis มี SLA สูงกว่า ใบทินเนอร์ และการลงทุนในเนื้อเยื่อป้องกันต่ำกว่าไม้ยืนต้น ป. เมนโดซินา. Physaria angustifolia (รายปี) และ ป. ไพน์โทรัม (ไม้ยืนต้น) มีค่ากลาง ไม้ยืนต้นทั้งสองมีรั้วหนาและมีการสังเคราะห์ด้วยแสงสูงเมื่อเทียบกับไม้ยืนต้น เส้นใบที่ใหญ่ขึ้นของไม้ยืนต้นควรยอมให้มีน้ำเพียงพอสำหรับมีโซฟิลล์ รั้วที่หนาขึ้นควรกำหนดความต้านทานสูงต่อการไหลของน้ำและช่วยอธิบายประสิทธิภาพการใช้น้ำที่สูง หน้าที่ของใบไม้เหล่านี้สะท้อนถึงการสร้างใบไม้ที่มีอายุยืนยาวซึ่งใช้ทรัพยากรอย่างมีประสิทธิภาพภายใต้ข้อจำกัดด้านสิ่งแวดล้อมของสภาพแวดล้อมที่แห้งแล้ง

นี่คือตัวอย่างเนื้อหาการสมัครสมาชิก เข้าถึงผ่านสถาบันของคุณ


ตัวเลือกการเข้าถึง

เข้าถึงวารสารฉบับเต็มเป็นเวลา 1 ปี

ราคาทั้งหมดเป็นราคาสุทธิ
ภาษีมูลค่าเพิ่มจะถูกเพิ่มในภายหลังในการชำระเงิน
การคำนวณภาษีจะสิ้นสุดในขั้นตอนการชำระเงิน

รับสิทธิ์เข้าถึงบทความแบบจำกัดเวลาหรือแบบเต็มบน ReadCube

ราคาทั้งหมดเป็นราคาสุทธิ


เหตุใดความหนาของใบจึงเพิ่มขึ้นเมื่อมีแสงสว่างเพียงพอ

ใบไม้ต้องการรูบิสโกจำนวนมากต่อพื้นที่ใบสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง เนื่องจากรูบิสโกมีอัตราการเร่งปฏิกิริยาต่ำ ระบุว่า NS NS มีจำกัดและไม่ใหญ่ดังที่วิเคราะห์ข้างต้น ลดลงตามการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของ Rubisco ต่อหน่วย NS (รูปที่ 3). เนื่องจากความสัมพันธ์ของ Rubisco กับCO2 ยากจน (K มีขนาดใหญ่) โดยลดลงใน อัตราการคาร์บอกซิเลชันลดลงและอัตราการหายใจด้วยแสงที่สิ้นเปลืองพลังงานเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ จากการใช้พลังงานโดยรวมที่ลดลงโดยคาร์บอกซิเลชันและออกซิเจนที่ระดับต่ำ , คลอโรพลาสต์มีแนวโน้มที่จะถูกลดทอนและยับยั้งแสงได้มากกว่า ดังนั้น Rubisco/NS ควรเก็บให้เล็กไว้ ในระดับสูง รูปที่ 3 ยังแสดงให้เห็นว่าสำหรับ Rubisco/NS , จะต่ำกว่าในพันธุ์ไม้ที่มีต่ำกว่า NS NS /NS มากกว่าสมุนไพรประจำปี (Evans et al., 2009 Niinemets et al., 2009a) จากนั้น Rubisco/NS อาจลดจำนวนพันธุ์ไม้เพื่อยับยั้งการลดลงได้ . อย่างไรก็ตาม อาจเป็นเพราะข้อมูลขาดแคลน เราจึงไม่เห็นแนวโน้มนี้ในรูปที่ 3 หรือ CO . ที่ต่ำมาก2 อาจกดดันการเลือก Rubisco ในพันธุ์ไม้ ที่จริงแล้ว ตัวประกอบความจำเพาะเฉลี่ยของ Rubisco วี × K o/วี o × K (ที่ไหน วี และ วี o เป็นกิจกรรมสูงสุดของคาร์บอกซิเลชันและออกซิเจนและ K o คือ K NS สำหรับออกซิเจนของ Rubisco) สูงที่สุดในต้นไม้ที่เขียวชอุ่มตลอดปีและต่ำที่สุดในสมุนไพรประจำปี ( Galmés et al., 2005 A. Makino การสื่อสารส่วนตัว)

วางแผนต่อต้านเนื้อหา Rubisco ต่อ NS . วาดเส้นตามทฤษฎีโดยอาศัยพารามิเตอร์จลนศาสตร์ของข้าว Rubisco ที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส ( Makino et al., 1985) โดยสันนิษฐานว่า ผม คือ 28 ป. วงกลมสีขาวและดำ หมายถึง สมุนไพรประจำปีและต้นไม้ใบกว้าง ข้อมูลมาจาก Hanba et al (1999), Evans และ Loreto (2000), Miyazawa และ Terashima (2001), Oguchi et al. (2003), Terashima และคณะ (2006) และ D. Tholen (ข้อมูลที่ไม่ได้เผยแพร่) เหมือนกัน NS NS/NS , ในคลอโรพลาสต์ด้วย Rubisco/NS ต่ำกว่าในคลอโรพลาสต์แบบบางที่มีรูบิสโก/NS . อาจมีการลดลงบ้างใน ภายในคลอโรพลาสต์ . ในการ์ตูนหมายถึง ผม .

วางแผนต่อต้านเนื้อหา Rubisco ต่อ NS . วาดเส้นตามทฤษฎีโดยอาศัยพารามิเตอร์จลนศาสตร์ของข้าว Rubisco ที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส ( Makino et al., 1985) โดยสันนิษฐานว่า ผม คือ 28 ป. วงกลมสีขาวและดำ หมายถึง สมุนไพรประจำปีและต้นไม้ใบกว้าง ข้อมูลมาจาก Hanba et al (1999), Evans และ Loreto (2000), Miyazawa และ Terashima (2001), Oguchi et al. (2003), Terashima และคณะ (2006) และ D. Tholen (ข้อมูลที่ไม่ได้เผยแพร่) เหมือนกัน NS NS/NS , ในคลอโรพลาสต์ด้วย Rubisco/NS ต่ำกว่าในคลอโรพลาสต์แบบบางที่มีรูบิสโก/NS . อาจมีการลดลงบ้างใน ภายในคลอโรพลาสต์ . ในการ์ตูนหมายถึง ผม .

เพื่อให้ได้ความสามารถในการสังเคราะห์แสงที่สูงขึ้นบนพื้นฐานพื้นที่ใบ (NS maxอัตราการสังเคราะห์แสงสูงสุดที่ความอิ่มตัวของแสง) ใบของดวงอาทิตย์ควรมีรูบิสโกต่อหน่วยพื้นที่ใบมากกว่าใบแรเงา ถ้าใบมีรูบิสโกมากกว่าก็ควรมีมากกว่า NS เมส ที่จำเป็นสำหรับขนาดใหญ่ NS . เนื่องจากทั้งเส้นผ่านศูนย์กลางของเซลล์และความหนาแน่นของเซลล์ไม่แตกต่างกันอย่างมากระหว่างแสงแดดและเงาของใบในสายพันธุ์เดียวกัน NS เมส สามารถทำได้โดยการเพิ่มความสูงของเซลล์ นี่อาจอธิบายได้ว่าทำไมใบของดวงอาทิตย์ต้องหนากว่าใบร่มเงา ( Terashima et al., 2001)

ความสำคัญของการเพิ่มขึ้น NS เพื่อการเพิ่มขึ้น NS max ในใบที่แรเงาเมื่อได้รับแสงที่มีการเจริญเติบโตสูงแสดงโดยชุดการศึกษาที่หรูหรา ( Oguchi et al., 2003, 2005, 2006) ในที่ร่มใบของ อัลบั้ม Chenopodium, ส่วนหนึ่งของพื้นที่ผิวมีโซฟิลล์ไม่มีคลอโรพลาสต์และ NS /NS เมส อยู่ที่ประมาณ 0.78 เมื่อพืชร่มเงาเหล่านี้ได้รับแสงสูง NS เมส ไม่เปลี่ยนแปลงแต่ NS เพิ่มขึ้น. NS /NS เมส บรรลุประมาณ 0.96 โดยการสัมผัสเป็นเวลา 2 สัปดาห์ NS max เพิ่มขึ้นตามสัดส่วนที่เพิ่มขึ้นใน NS ( Oguchi et al., 2003). โดยการตัดต้นไม้สูงเด่นในป่าใบกว้างที่ผลัดใบ กล้าไม้ของต้นไม้ผลัดใบบนพื้นป่าก็ได้รับแสงสูงในทันใด ใน Betula ermanii, Kalopanax pictus, แมกโนเลีย โอโบวาตา, และ Quercus crispula, NS /NS เมส และ NS max เพิ่มขึ้นในขณะที่ NS เมส ไม่เปลี่ยนแปลงเช่นใน ค. อัลบั้ม. น่าสนใจ ใบสาม Acer (เมเปิ้ล) สปีชีส์แสดงให้เห็นการยืดตัวของเซลล์มีโซฟิลล์ นำไปสู่การเพิ่มขึ้นใน NS เมส. NS และ NS max ก็เพิ่มขึ้นตามไปด้วย ( Oguchi et al., 2005, 2006). ใบของสายพันธุ์เช่น Fagus crenataซึ่งไม่มีพื้นผิว mesophyll ที่ไม่มีคลอโรพลาสต์และไม่มีความสามารถในการเพิ่มขึ้น NS เมส, ล้มเหลวในการเพิ่มขึ้น NS max ( Oguchi et al., 2005). ในการศึกษากับ ค. อัลบั้ม, รูบิสโก้/NS แสดงค่าคงที่ที่น่าประหลาดใจประมาณ 0.3 ไมโครโมล m –2 ในสภาพแวดล้อมที่มีแสงต่างกัน ( Oguchi et al., 2003)

รูปที่ 4 แสดงกลยุทธ์หลายประการในการเพิ่มพื้นที่ผิวมีโซฟิลล์ ตัวอย่างเช่น Sage and Sage (2009) แสดงให้เห็นว่าเซลล์ที่ห้อยเป็นตุ้ม (เซลล์ติดอาวุธ) ในข้าว (Oryza sativa) สามารถบรรลุผลได้สูงมาก NS เมส และ NS . สำหรับกลยุทธ์อื่นๆ ที่จะเพิ่มขึ้น NS เมส และข้อดีและข้อเสียที่เป็นไปได้ ดู Terashima et al (2544, 2549).

กลยุทธ์ต่างๆ เพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวมีโซฟิลล์ ก. การยืดตัวของเซลล์ B การยืดตัวของเซลล์พร้อมกับการแบ่งเซลล์ C ลดขนาดเซลล์ ง. เซลล์ติดอาวุธของหญ้าชนิดมีกลีบ สำหรับเซลล์ที่มีผนังเซลล์เดียวกันซึ่งมีความหนาเท่ากัน เนื้อเยื่อที่มีเซลล์ขนาดเล็กกว่าจะมีความแข็งทางกลไกมากกว่า (Terashima et al., 2001) ใบที่มีเซลล์ใหญ่จะขยายตัวเร็วขึ้น ในทางกลับกัน สิ่งเหล่านี้ย่อมจะหนาขึ้นเพื่อให้มีเพียงพอ NS เมส เพื่อรองรับคลอโรพลาสต์ ซึ่งในกรณีนี้การแพร่กระจายในช่องว่างระหว่างเซลล์จะมีนัยสำคัญ ใบดังกล่าว ซึ่งส่วนใหญ่เป็นสมุนไพรประจำปี มักจะมีปากใบทั้งสองข้าง ( Terashima et al., 2006) การปรับตัวของคุณสมบัติการสังเคราะห์แสงของคลอโรพลาสต์กับสภาพแวดล้อมของแสงในท้องถิ่นอาจแม่นยำกว่าในเซลล์ใน B มากกว่าในเซลล์ A ในใบหญ้า เซลล์ติดอาวุธมีพื้นที่ผิวเซลล์ขนาดใหญ่ ในข้าว พื้นผิวเซลล์เกือบทั้งหมดที่หันไปทางช่องว่างระหว่างเซลล์จะถูกครอบครองโดยคลอโรพลาสต์ ไมโตคอนเดรียตั้งอยู่ในแคปซูลที่ทำโดยคลอโรพลาสต์ สำหรับการอภิปรายเชิงลึกเกี่ยวกับใบหญ้า โปรดดูที่ Sage and Sage (2009)

กลยุทธ์ต่างๆ เพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวมีโซฟิลล์ ก. การยืดตัวของเซลล์ B การยืดตัวของเซลล์พร้อมกับการแบ่งเซลล์ C ลดขนาดเซลล์ ง. เซลล์ติดอาวุธของหญ้าชนิดมีกลีบ สำหรับเซลล์ที่มีผนังเซลล์เดียวกันซึ่งมีความหนาเท่ากัน เนื้อเยื่อที่มีเซลล์ขนาดเล็กกว่าจะมีความแข็งทางกลไกมากกว่า (Terashima et al., 2001) ใบที่มีเซลล์ใหญ่จะขยายตัวเร็วขึ้น ในทางกลับกันเหล่านี้ย่อมจะหนาขึ้นเพื่อให้มีเพียงพอ NS เมส เพื่อรองรับคลอโรพลาสต์ ซึ่งในกรณีนี้การแพร่กระจายในช่องว่างระหว่างเซลล์จะมีนัยสำคัญ ใบดังกล่าว ซึ่งส่วนใหญ่เป็นสมุนไพรประจำปี มักจะมีปากใบทั้งสองข้าง ( Terashima et al., 2006) การปรับตัวของคุณสมบัติการสังเคราะห์แสงของคลอโรพลาสต์กับสภาพแวดล้อมของแสงในท้องถิ่นอาจแม่นยำกว่าในเซลล์ใน B มากกว่าในเซลล์ A ในใบหญ้า เซลล์ติดอาวุธมีพื้นที่ผิวเซลล์ขนาดใหญ่ ในข้าว พื้นผิวเซลล์เกือบทั้งหมดที่หันไปทางช่องว่างระหว่างเซลล์จะถูกครอบครองโดยคลอโรพลาสต์ ไมโตคอนเดรียตั้งอยู่ในแคปซูลที่ทำโดยคลอโรพลาสต์ สำหรับการอภิปรายเชิงลึกเกี่ยวกับใบหญ้า โปรดดูที่ Sage and Sage (2009)


ความสัมพันธ์บางอย่างระหว่างชีวเคมีของการสังเคราะห์ด้วยแสงกับการแลกเปลี่ยนก๊าซของใบไม้

มีการนำเสนอชุดการทดลองเพื่อตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงในระยะสั้นและระยะยาวของธรรมชาติของการตอบสนองของอัตราการดูดกลืน CO2 ต่อ p(CO2) ระหว่างเซลล์ ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการดูดกลืน CO2 กับองค์ประกอบทางชีวเคมีของการสังเคราะห์ด้วยแสงของใบ เช่น กิจกรรมคาร์บอกซิเลส-ออกซีเจเนสของไรบูโลส-บิสฟอสเฟต (RuP2) และความสามารถในการขนส่งอิเล็กตรอนนั้นได้รับการตรวจสอบและเกี่ยวข้องกับทฤษฎีปัจจุบันของการดูดซึม CO2 ในใบของสายพันธุ์ C3 พบว่าการตอบสนองของอัตราการดูดกลืน CO2 ต่อการฉายรังสี ความดันบางส่วนของ O2 p(O2) และอุณหภูมิแตกต่างกันที่ p(CO2) ระหว่างเซลล์ต่ำและสูง แสดงว่าอัตราการดูดกลืน CO2 ถูกควบคุมโดยกระบวนการต่างๆ p(CO2) ระหว่างเซลล์ต่ำและสูง ในการเปลี่ยนแปลงในระยะยาวของอัตราการดูดกลืน CO2 ซึ่งเกิดจากสภาวะการเจริญเติบโตที่แตกต่างกัน ความชันเริ่มต้นของการตอบสนองของอัตราการดูดกลืน CO2 ต่อ p(CO2) ระหว่างเซลล์อาจมีความสัมพันธ์กับการวัดในหลอดทดลองของกิจกรรมคาร์บอกซิเลสของ RuP2 นอกจากนี้ อัตราการดูดกลืน CO2 ที่ p(CO2) สูงอาจมีความสัมพันธ์กับการวัดอัตราการขนส่งอิเล็กตรอนในหลอดทดลอง ผลลัพธ์เหล่านี้สอดคล้องกับสมมติฐานที่ว่าอัตราการดูดกลืน CO2 ถูกจำกัดโดยอัตราอิ่มตัวของ RuP2 ของ RuP2 คาร์บอกซิเลส-ออกซีเจเนสที่ p(CO2) ระหว่างเซลล์ต่ำ และโดยอัตราที่อนุญาตโดยความสามารถในการสร้างใหม่ของ RuP2 ที่ p(CO2) ระหว่างเซลล์สูง


ชื่อเรื่อง : ความสัมพันธ์ของลักษณะการสังเคราะห์แสงของใบไม้ - วี cmax และ NS max - ถึงไนโตรเจนในใบ ฟอสฟอรัสใบ และพื้นที่ใบจำเพาะ: การวิเคราะห์อภิมานและการศึกษาแบบจำลอง

มีความไม่แน่นอนอย่างมากในการแลกเปลี่ยนคาร์บอนทั่วโลกระหว่างชั้นบรรยากาศและชีวมณฑลบนบก แหล่งที่มาที่สำคัญของความไม่แน่นอนนี้อยู่ในการพึ่งพาของการสังเคราะห์ด้วยแสงกับอัตราสูงสุดของคาร์บอกซิเลชัน (Vcmax) และอัตราสูงสุดของการขนส่งอิเล็กตรอน (Jmax) การทำความเข้าใจและคาดการณ์ฟลักซ์ C ได้อย่างแม่นยำจึงจำเป็นต้องมีการอธิบายลักษณะเฉพาะของอัตราเหล่านี้อย่างแม่นยำและความสัมพันธ์กับสถานะของธาตุอาหารพืชในสเกลทางภูมิศาสตร์ขนาดใหญ่ สถานะของธาตุอาหารพืชถูกระบุโดยลักษณะ: ไนโตรเจนในใบ (N) ฟอสฟอรัสในใบ (P) และพื้นที่ใบจำเพาะ (SLA) ความสัมพันธ์ระหว่าง Vcmax และ Jmax กับไนโตรเจนในใบ (N) มักจะได้มาจากเกล็ดระดับท้องถิ่นถึงระดับสากล ในขณะที่ความสัมพันธ์กับฟอสฟอรัสในใบ (P) และพื้นที่ใบจำเพาะ (SLA) มักจะได้มาจากระดับท้องถิ่น ดังนั้นจึงไม่มีความสัมพันธ์ในระดับโลกระหว่าง Vcmax และ Jmax และ P หรือ SLA ที่จำกัดความสามารถของแบบจำลองการไหลของคาร์บอนในระดับโลกไม่ได้คำนึงถึง P หรือ SLA เรารวบรวมข้อมูลที่ตีพิมพ์จากการศึกษา 24 ชิ้นเพื่อเปิดเผยความสัมพันธ์ทั่วโลกของ Vcmax และ Jmax กับ leaf N, P และ SLA Vcmax สัมพันธ์อย่างมากกับ Leaf N และการเพิ่ม leaf P ได้เพิ่มความไวของ Vcmax กับ leaf N อย่างมาก Jmax สัมพันธ์อย่างมากกับ Vcmax » มากกว่า และไม่มี leaf N, P หรือ SLA ที่มีผลกระทบอย่างมากต่อความสัมพันธ์ แม้ว่าจำเป็นต้องมีข้อมูลเพิ่มเติมเพื่อขยายการบังคับใช้ของความสัมพันธ์ แต่เราแสดงให้เห็นว่า leaf P เป็นตัวกำหนดอัตราการสังเคราะห์แสงที่สำคัญทั่วโลก ในรูปแบบการสังเคราะห์ด้วยแสง เราแสดงให้เห็นว่าที่ใบไม้สูง N (3 gm 2) การเพิ่ม P ใบไม้จาก 0.05 เป็น 0.22 gm 2 จะเพิ่มอัตราการดูดกลืนเกือบสองเท่า สุดท้ายนี้ เราแสดงให้เห็นว่าพืชอาจใช้กลยุทธ์อนุรักษ์นิยมของการประสานงาน Jmax กับ Vcmax ที่จำกัดการยับยั้งการยับยั้งแสงเมื่อคาร์บอกซิเลชันถูกจำกัดด้วยค่าใช้จ่ายในการเพิ่มอัตราการสังเคราะห์แสงสูงสุดเมื่อแสงจำกัด &ลาโก้น้อย


รายงานผู้สอบ

คำถามนี้มีพื้นฐานมาจากการประเมินข้อ 9.1.3 ซึ่งรวมถึงความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างของใบกับบทบาทในการแลกเปลี่ยนก๊าซ สิ่งที่จำเป็นคือโครงร่างของโครงสร้างของเมโซฟิลล์ที่เป็นรูพรุน เซลล์ป้องกัน และปากใบ ซึ่งสัมพันธ์กับการแพร่กระจายของคาร์บอนไดออกไซด์สู่ใบและออกซิเจนออก คะแนนมักจะไม่ดี ผู้สมัครหลายคนขาดคะแนนพื้นฐาน ตัวอย่างเช่น ผู้สมัครอื่นๆ ดูเหมือนจะระบุว่าโรงงาน CAM เปิดปากใบเพื่อแลกเปลี่ยนก๊าซในตอนกลางคืนมากกว่าที่พืชส่วนใหญ่เปิดปากใบในตอนกลางวัน

คะแนนส่วนใหญ่ดีกว่ามากในส่วนนี้ของคำถาม โดยผู้สมัครเกือบทั้งหมดอย่างน้อยก็กล่าวถึงภาวะโลกร้อนเนื่องจากภาวะเรือนกระจกที่เพิ่มขึ้นและตัวอย่างของผลที่เกิดจากสิ่งมีชีวิตและสิ่งมีชีวิต สาเหตุของปรากฏการณ์เรือนกระจกที่เพิ่มขึ้นนั้นไม่ค่อยมีใครเข้าใจ โดยมีความคลุมเครือเกี่ยวกับสิ่งที่ทำให้ระดับคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้นและก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ ที่มักไม่มีการกล่าวถึง มีความสับสนเกิดขึ้นบ่อยครั้งระหว่างการสูญเสียโอโซนและภาวะเรือนกระจก เป็นเรื่องง่ายที่จะสมมติว่าผู้สมัครจะสามารถแยกแยะระหว่างปรากฏการณ์ทั้งสองนี้ได้อย่างง่ายดายและจำเป็นต้องมีการสอนเพียงเล็กน้อย แต่ทุกคนที่ทำข้อสอบนี้จะรู้ว่าการสอนที่ละเอียดถี่ถ้วนเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่ง

นี่เป็นอีกประเด็นหนึ่งที่มีความเข้าใจที่ค่อนข้างไม่ดี อาจเป็นเพราะผู้สมัครที่อ่อนแอกว่ามักจะเลือกคำถามที่ 7 ขั้นต่ำพื้นฐานคือการรู้ว่าความเข้มแสง อุณหภูมิ และความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์เป็นปัจจัยจำกัดหลักสามประการของการสังเคราะห์ด้วยแสง หลายคนล้มเหลวในอุปสรรคแรกนี้ โดยละเว้นอย่างน้อยหนึ่งในสามหลักและรวมถึงค่า pH ความพร้อมใช้ของน้ำหรือปัจจัยด้านชีวภาพและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ บางทีผู้สมัครบางคนอาจสร้างความสับสนให้กับกิจกรรมของเอนไซม์กับการสังเคราะห์ด้วยแสง สิ่งที่จำเป็นสำหรับแต่ละปัจจัยทั้งสามคือข้อความที่ชัดเจนเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างระดับของตัวแปรและอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง โดยใช้กราฟร่างที่มีคำอธิบายประกอบ และรายละเอียดบางส่วนเกี่ยวกับสาเหตุของอัตราการสังเคราะห์แสงที่เปลี่ยนไป เมื่อระดับของตัวแปรเปลี่ยนไป ความเข้าใจผิดที่พบบ่อยคือการบอกว่าอัตราลดลงที่อุณหภูมิสูงขึ้นเนื่องจากการเสื่อมสภาพของเอนไซม์เมื่อในความเป็นจริงการลดอัตราเกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิที่จะเกิดขึ้น ปัญหาที่อุณหภูมิสูงขึ้นเนื่องจากคาร์บอกซิเลสของ RuBP ไม่สามารถแก้ไขคาร์บอนไดออกไซด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ


ความแปรปรวนทางพันธุกรรมตามธรรมชาติในการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชนั้นส่วนใหญ่ยังไม่ได้สำรวจ และเป็นผลให้ทรัพยากรทางพันธุกรรมที่ไม่ได้ใช้สำหรับการปรับปรุงพืชผล การศึกษาจำนวนมากแสดงให้เห็นถึงความแปรปรวนทางพันธุกรรมในลักษณะการสังเคราะห์แสงทั้งในพืชผลและชนิดพันธุ์ป่า และมีฐานความรู้ที่มีรายละเอียดมากขึ้นเกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ของฟีโนไทป์สังเคราะห์แสงกับสิ่งแวดล้อมของพวกมัน ปัจจัยทางพันธุกรรมที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงนี้ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด การตรวจสอบความแปรปรวนทางพันธุกรรมตามธรรมชาติในการสังเคราะห์ด้วยแสงจะให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการควบคุมทางพันธุกรรมของลักษณะที่ซับซ้อนนี้ ข้อมูลเชิงลึกดังกล่าวสามารถใช้เพื่อทำความเข้าใจกระบวนการวิวัฒนาการที่ส่งผลต่อการผลิตขั้นต้น ช่วยให้เข้าใจกฎระเบียบทางพันธุกรรมของการสังเคราะห์แสงมากขึ้น และเพิ่มผลผลิตพืชผลในท้ายที่สุด

เราใช้คุกกี้เพื่อช่วยในการจัดหาและปรับปรุงบริการของเรา รวมถึงปรับแต่งเนื้อหาและโฆษณา การดำเนินการต่อแสดงว่าคุณยอมรับ การใช้คุกกี้ .


การพัฒนาช้าของการสังเคราะห์แสงของใบในต้นไม้ใบกว้างที่เขียวชอุ่มตลอดปี Castanopsis sieboldii: ความสัมพันธ์ระหว่างลักษณะทางกายวิภาคของใบกับอัตราการสังเคราะห์แสง

ศึกษาการเปลี่ยนแปลงอัตราการสังเคราะห์แสงสุทธิบนพื้นฐานพื้นที่ใบและคุณสมบัติทางกายวิภาคระหว่างการพัฒนาของใบในต้นไม้ใบกว้างที่เขียวชอุ่มตลอดปี Castanopsis sieboldii และ สมุนไพรประจำปี Phaseolus ขิง. ใน C. sieboldi, พื้นที่ผิวของเซลล์มีโซฟิลล์หันไปทางช่องว่างอากาศระหว่างเซลล์บนพื้นฐานพื้นที่ใบ (NSเมส) มีความสำคัญอยู่แล้วในช่วงเวลาของการขยายพื้นที่เต็มใบ (FLE) อย่างไรก็ตาม พื้นที่ผิวของคลอโรพลาสต์หันไปทางช่องว่างอากาศระหว่างเซลล์บนพื้นฐานพื้นที่ใบ (NS) และปริมาณคลอโรฟิลล์และรูบิสโกบนพื้นฐานพื้นที่ใบเพิ่มขึ้นเพื่อให้ได้ค่าสูงสุด 15–40 วันหลัง FLE ในทางตรงกันข้าม ใน ป. หยาบคาย, หมายเลขคลอโรพลาสต์บนพื้นฐานพื้นที่ใบ, NS และ NSเมส ที่ 10 วันก่อนที่ FLE จะสูงกว่าระดับสภาวะคงตัวที่ระดับ FLE ประมาณสองถึงสามเท่า ใน C. sieboldi, CO . ภายใน2 การนำการถ่ายโอน (NSผม) เพิ่มขึ้นเล็กน้อยเป็นเวลา 10 d หลังจาก FLE แต่จากนั้นก็ลดลงไปยังระยะต่อมา ข้อจำกัดของการสังเคราะห์ด้วยแสงโดย NSผม อยู่ที่ประมาณ 10% ที่ FLE แต่จากนั้นก็เพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 30% ที่ประมาณ 40 วันหลัง FLE ข้อจำกัดขนาดใหญ่หลังจาก FLE โดย NSผม น่าจะเป็นเพราะ CO . ลดลง2 ความเข้มข้นของคลอโรพลาสต์ที่เกิดจากการเพิ่มขึ้นของความหนาของผนังเซลล์มีโซฟิลล์และปริมาณรูบิสโกต่อพื้นที่ผิวของคลอโรพลาสต์ ผลลัพธ์เหล่านี้แสดงให้เห็นชัดเจนว่า (1) ใน C. sieboldiการพัฒนาคลอโรพลาสต์ดำเนินไปช้ากว่าการขยายตัวของเซลล์มีโซฟิลล์และดำเนินต่อไปได้ดีหลังจาก FLE ในขณะที่ใน ป. หยาบคาย กระบวนการเหล่านี้ดำเนินการพร้อมกันและเสร็จสิ้นโดย FLE (2) หลังจาก FLE การสังเคราะห์ด้วยแสงในใบของ C. sieboldi ถูกจำกัดโดย NSผม. จากผลลัพธ์เหล่านี้ ขอแนะนำว่าในต้นไม้ใบกว้างที่เขียวชอุ่มตลอดปี การป้องกันทางกลของเซลล์มีโซฟิลล์มีความสำคัญมากกว่า CO ที่มีประสิทธิภาพ2 ถ่ายโอนและสร้างคลอโรพลาสต์อย่างรวดเร็ว


รายงานผู้สอบ

คำถามนี้มีช่วงตั้งแต่ง่ายไปจนถึงท้าทายมาก และมีคะแนนที่หลากหลาย

ใน (a) ผู้สมัครได้รับการทดสอบความรู้เกี่ยวกับวิธีการวัดอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง ส่วนใหญ่ตอบถูก ผู้สมัครบางคนกล่าวอย่างคลุมเครือเกี่ยวกับการเจริญเติบโตหรือแนะนำว่าการใช้น้ำอาจเป็นตัววัดการสังเคราะห์ด้วยแสง ไม่ยอมรับคำตอบเหล่านี้

คำถามนี้มีช่วงตั้งแต่ง่ายไปจนถึงท้าทายมาก และมีคะแนนที่หลากหลาย

ส่วน (b) ยังทดสอบความรู้มากกว่าทักษะการวิเคราะห์ข้อมูล มีคำอธิบายที่ดีว่าทำไมความร้อนจึงอาจลดอัตราการสังเคราะห์แสง ซึ่งรวมถึงแนวคิดที่ว่าการปิดปากใบจะลดการดูดซึมคาร์บอนไดออกไซด์ การเปลี่ยนสภาพของเอนไซม์เป็นที่ยอมรับแม้ว่าอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงจะลดลงที่อุณหภูมิต่ำกว่ามากในพืชส่วนใหญ่มากกว่าที่จะเกิดจากการเสียสภาพ ไม่คาดว่าผู้สมัครจะทราบเกี่ยวกับการหายใจด้วยแสงและปฏิกิริยาที่เร่งปฏิกิริยาโดยรูบิสโกที่อุณหภูมิสูง

คำถามนี้มีช่วงตั้งแต่ง่ายไปจนถึงท้าทายมาก และมีคะแนนที่หลากหลาย

ส่วนที่ (c) ตั้งใจให้เป็นคำถามง่ายๆ และผู้สมัครเกือบทั้งหมดตอบถูก

คำถามที่ 1: คำถามนี้มีช่วงตั้งแต่ง่ายไปจนถึงท้าทายมาก และมีคะแนนที่หลากหลาย

คำตอบสำหรับ (d) มีความหลากหลายมากขึ้น คำสั่ง "อธิบาย" ต้องมีรายละเอียดบัญชี ดังนั้นเครื่องหมายจึงไม่ได้รับรางวัลเพียงเพราะระบุว่ามีการปล่อยไอโซพรีนลดลงในช่วงฤดูแล้งและเพิ่มขึ้นระหว่างการกู้คืน ต้องมีคุณสมบัติบางอย่าง เช่น การเปลี่ยนแปลงของอัตราการเพิ่มขึ้นหรือลดลง หรือการบ่งชี้ว่าการกู้คืนเสร็จสมบูรณ์หรือไม่ ผู้สมัครบางคนระบุว่าการปล่อยก๊าซ "พุ่งสูงขึ้น" ระหว่างการกู้คืน สิ่งนี้ได้รับอนุญาต แต่หากพูดอย่างเคร่งครัด หนามแหลมเป็นการขึ้น ๆ ลง ๆ อย่างรวดเร็ว ไม่ใช่แค่การเพิ่มขึ้น

คำถามที่ 1: คำถามนี้มีช่วงตั้งแต่ง่ายไปจนถึงท้าทายมาก และมีคะแนนที่หลากหลาย

ส่วนที่ (จ) ได้รับคำตอบค่อนข้างดี แต่มีผู้สมัครค่อนข้างน้อยที่ทำคะแนนทั้งสองได้ มีผู้สมัครน้อยกว่าในอดีตเพียงอธิบายผลลัพธ์สำหรับ 25°C และ 35°C โดยไม่มีการเปรียบเทียบที่เหมาะสม แต่มีการเปรียบเทียบง่ายๆ เกี่ยวกับรูปแบบการทำเครื่องหมายที่ผู้สมัครส่วนใหญ่พลาด วิธีที่ดีที่สุดคือการคิดถึงความแตกต่างระหว่างผลลัพธ์ในแต่ละครั้งระหว่างภัยแล้งกับการฟื้นตัว ไม่ให้ซับซ้อนเกินไปโดยพยายามเปรียบเทียบอัตราการเปลี่ยนแปลง

คำถามที่ 1: คำถามนี้มีช่วงตั้งแต่ง่ายไปจนถึงท้าทายมาก และมีคะแนนที่หลากหลาย

ส่วนที่ (f) มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้ง่ายต่อการนำไปสู่กราฟที่สาม แต่สัดส่วนที่สูงกว่าที่คาดไว้ของผู้สมัครระบุว่าการอบชุบด้วยความร้อนเพิ่มอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงแทนที่จะลดลง ลูกศรบนกราฟแสดงเมื่อมีการให้ความร้อนและในช่วงเวลาเหล่านี้มีการลดลงอย่างชัดเจน แต่ผู้สมัครบางคนคิดว่าการเพิ่มขึ้นตามเวลาที่ระบุด้วยลูกศรแสดงให้เห็นว่าการอบชุบด้วยความร้อนมีผลดีต่อการสังเคราะห์ด้วยแสง

คำถามที่ 1: คำถามนี้มีช่วงตั้งแต่ง่ายไปจนถึงท้าทายมาก และมีคะแนนที่หลากหลาย

โดยส่วนหนึ่ง (g) ของคำถาม ผู้สมัครบางคนเริ่มดิ้นรน อุณหภูมิการทดลองนี้มีตัวแปรอิสระสองตัว และการมีอยู่หรือไม่มีของฟอสมิโดมัยซิน เครื่องหมายจะได้รับรางวัลก็ต่อเมื่อผลของ fosmidomycin เกี่ยวข้องกับการให้ความร้อน

คำถามที่ 1: คำถามนี้มีช่วงตั้งแต่ง่ายไปจนถึงท้าทายมาก และมีคะแนนที่หลากหลาย

ผู้สมัครบางคนพบว่าส่วนที่ (h) ของคำถามนั้นยาก คะแนนได้รับรางวัลสำหรับข้อสรุปเกี่ยวกับผลกระทบของความร้อนต่อการสังเคราะห์ด้วยแสง แต่ไม่ใช่สำหรับข้อสรุปเกี่ยวกับฟอสมิโดมัยซิน สารเคมีนี้ถูกใช้ในการทดลองเพื่อตรวจสอบผลกระทบของไอโซพรีน ดังนั้นข้อสรุปที่คาดหวังเกี่ยวกับผลการป้องกันของไอโซพรีนในระหว่างการให้ความร้อน มีคำตอบที่ยอดเยี่ยมจากผู้ทดสอบที่แข็งแกร่งกว่าซึ่งเข้าใจการทดลองและสามารถวิเคราะห์ผลลัพธ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

คำถามที่ 1: คำถามนี้มีช่วงตั้งแต่ง่ายไปจนถึงท้าทายมาก และมีคะแนนที่หลากหลาย

มีผู้สมัครเพียงไม่กี่รายที่มีปัญหากับส่วน (i) และคำนวณความแตกต่างของเปอร์เซ็นต์การฟื้นตัวได้สำเร็จ

คำถามที่ 1: คำถามนี้มีช่วงตั้งแต่ง่ายไปจนถึงท้าทายมาก และมีคะแนนที่หลากหลาย

คำตอบสำหรับส่วน (j) มีความหลากหลายมาก โดยมีผู้สมัครน้อยกว่าที่ให้คะแนนทั้งสองคะแนนเกินคาด มีเครื่องหมายแยกต่างหากสำหรับการระบุว่าการกู้คืนด้วย isoprene ได้เร็วกว่าที่ไม่มี (มีผลทั้งหมดหรือไม่มีเลย) และสำหรับการระบุว่ายิ่งความเข้มข้นของ isoprene สูงเท่าใด การกู้คืนก็จะเร็วขึ้นเท่านั้น นอกจากนี้ยังมีเครื่องหมายที่ระบุว่าแนวโน้มเหล่านี้ปรากฏชัดหลังจากผ่านไปหนึ่งชั่วโมงและ 24 ชั่วโมง

คำถามที่ 1: คำถามนี้มีช่วงตั้งแต่ง่ายไปจนถึงท้าทายมาก และมีคะแนนที่หลากหลาย

ส่วน (k) เป็นอีกคำถามสองข้อที่ผู้สมัครส่วนใหญ่ทำคะแนนได้หนึ่งคะแนนหรือไม่มีเลย ต้องใช้เหตุผลสองประการ โดยมีสี่เหตุผลที่สัมพันธ์กันในโครงการทำเครื่องหมาย ผู้สมัครไม่กี่คนแนะนำว่าพืชบางชนิดอาจขาดยีนสำหรับการสังเคราะห์ไอโซพรีน และแทบไม่มีต้นทุนใดๆ ในการสังเคราะห์ในแง่ของพลังงานหรือทรัพยากร ดังนั้นจึงมีการคัดเลือกในพื้นที่ที่ไม่เคยประสบกับสภาพอากาศร้อนมาก่อน


ดูวิดีโอ: ปากใบและการควบคมการเปด-ปดของปากใบ วทยาศาสตร ชววทยา (สิงหาคม 2022).