9.39. Какие хлоропласты лучше приспособлены для световых, а какие — для темновых реакций?

9.40. Почему отсутствие гран в хлоропластах обкладки проводящих пучков дает определенную выгоду?

9.41. Малатный шунт — это фактически насос для перекачки СО₂ и водорода. Какие преимущества он дает?

9.42. а) Как скажется понижение концентрации кислорода на С₃-фотосинтезе? б) А как — на С₄-фотосинтезе? Объясните ваши ответы.

9.8.3. Значение фотодыхания и С4-пути

9.8.3. Значение фотодыхания и С4-пути

Фотодыхание можно рассматривать как неблагоприятный результат повышения концентрации кислорода в земной атмосфере (которое само есть следствие фотосинтеза); оно связано с тем, что рибулозобисфосфат-карбоксилаза способна взаимодействовать не только с СО₂, но и с кислородом. При фотодыхании зря расходуются и углерод, и энергия. По расчетам это уменьшает чистую продуктивность фотосинтеза у С₃-растений примерно на 30-50%. Поэтому фотодыхание имеет большое практическое значение, особенно у сельскохозяйственных культур. Разрабатываются различные способы подавления этого процесса. Предлагают, например, выращивать сельскохозяйственные растения в атмосфере с искусственно пониженной концентрацией кислорода, но это трудно осуществить в больших масштабах. Другой способ состоит в искусственном повышении концентрации СО₂ до 0,1-0,5%, что в пять раз превышает нормальное содержание СО₂ в атмосфере; однако это дает прибыль только при выращивании особо выгодных культур, скажем, при тепличном выращивании томатов или цветов. Возможно, что здесь смогут помочь методы генетической инженерии, если когда-нибудь удастся встроить гены С₄-растений в геном С₃-растений.

Как полагают, С₄-путь в эволюции возник гораздо позже, чем С₃-путь, так как здесь есть и более эффективный механизм фиксации СО₂, и средства подавления фотодыхания. Сельскохозяйственные С₄-растения более урожайны, так как они быстрее накапливают сухую биомассу.