向日葵的盘有什么作用?

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向日葵的盘其实是一种存储组织,负责储存能源物质-脂肪。 已经确定的51个物种中,有48种都具有盘状结构(85%);而具有相似体型和花期的近30个物种中,也发现有36个具有盘状结构[2]。 也就是说,在已知物种中,大约有90%的向日葵是具有盘状的。 所以我们可以得出结论:向日葵的盘存在是非常普遍的。那么它存在的意义是什么呢?

首先,我们要明确一点,植物体内能量的流动是由光合作用产生的“电能”传导到细胞内部产生“化学能”并传输给其他生命活动提供能量。 在这一过程中,“电能”——光反应——是短暂而可逆的,而“化学能”——暗反应——则是持续而有意义的。所以为了维持细胞的能量供给,需要将光化学反应产生的“NADPH”运送到暗反应部位进行“碳架合成”及“脂肪酸合成”。而这个运送过程就依赖于氢离子的运输。

我们现在已经知道了,与光合作用相关的主要含有氢离子的小泡包括:线粒体、叶绿体、过氧化酶体和类囊体。 而类囊体是最可能与盘状结构发生联系的细胞器。原因是在某些具有盘状结构的物种中,类囊体的数量会增加。 而且,类囊体是与光合作用有关的最大的细胞器,由许多扁平囊状结构组成,每个囊状结构都是由双层膜构成,中间充满类囊体基质。而基质中含有大量的酶,这些 enzyme 有可能是参与脂肪酸合成的。

所以我可以大胆推测:由于类囊体可能通过某种方式使 NADPH 直接通到暗反应部位,从而不需要经过线粒体等细胞器,这样就避免了 NADPH 在传递过程中被消耗,保证了光合作用的稳定进行以及有机物的累积。而位于细胞中心且尺寸较大的盘状结构可以有效地聚集大量类囊体,进而为 NADPH 的直接传递提供可能。

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