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下图表示甘蔗叶片结构和光合作用过程。与水稻相比,甘蔗叶肉细胞叶绿体中特有 PEP 羧化酶(简称 PEPC) , PEPC 对 CO2的亲和力约是 Rubisco 的 60倍。所以, PEPC能催化甘蔗利用极低浓度的CO2不断生成 C4(苹果酸) , C4不断进入维管束鞘细胞分解进而不断释放出 CO2。这样在高温、气孔开度导致叶片内CO2浓度极低的情况下, 甘蔗靠PEPC“CO2泵”的作用实现了高效的光合作用。为证明甘蔗光合作用的特点,向密闭环境中生长的甘蔗提供14C标记的14CO2进行光合作用,短时间内14C会出现在和C3中。