第3章植物的光合作用ppt课件.ppt

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1、认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目第三章植物的光合作用南京晓庄学院生命科学系南京晓庄学院生命科学系认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 按碳素营养方式的不同，植物分为两种：按碳素营养方式的不同，植物分为两种：(1)异养植物，如异养植物，如 某些微生物和某些微生物和 少数高等植物少数高等植物 (2)自养植物，如绝大多自养植物，如绝大多 数高等植物和少数微生物。数高等植物和少数微生物。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然

2、后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目植物碳素的同化作用：植物碳素的同化作用：定义：定义：自养植物吸收二氧化碳，将其转变成有自养植物吸收二氧化碳，将其转变成有机物质的过程。机物质的过程。包括：包括：细菌光合作用、植物光合作用、化能合细菌光合作用、植物光合作用、化能合成作用成作用认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目第一节第一节光合作用的重要性光合作用的重要性定义：定义：绿色植物吸收太阳光能量，同化二氧化绿色植物吸收太阳光能量，同化二氧化碳和水分，制造有机物并释放氧气的过程，碳和水分，制

3、造有机物并释放氧气的过程，称为光合作用。称为光合作用。过程：过程：CO2+H2O光能绿色细胞(CH2O)+O2认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目重要性：把无机物变成有机物 蓄积太阳能量 环境保护认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目第二节第二节叶绿体及叶绿体色素叶绿体及叶绿体色素一、叶绿体的结构和成分二、光合色素的化学特性三、光合色素的光学色素四、叶绿素的形成认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对

4、扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目第三节第三节光合作用的机制光合作用的机制一、原初反应二、电子传递与光合磷酸化三、碳同化四、光合作用的产物认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目第四节第四节光光 呼呼 吸吸一、光呼吸的途径二、光呼吸的生理功能认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目第五节第五节影响光合作用的因素影响光合作用的因素一、外界条件对光合速率的影响二、内部因素对光合速率的影响认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，

5、然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目第六节第六节植物对光能的利用植物对光能的利用一、植物的光能利用率二、提高光能利用率的途径认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 地球上的自养植物同化的碳素，40%是由浮游植物同化的，余下60%是由陆生植物同化的。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 植物在同化无机碳化合物的同时，把太阳光能转变为化学能，贮藏在形成的有机化合物中。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始

6、对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 植物广泛的分布在地球上，不断进行光合作用，使大气中的氧气和二氧化碳含量比较稳定。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目一、叶绿体的结构和成分一、叶绿体的结构和成分（一）叶绿体的结构认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（二）叶绿体的成分 叶绿体水分干物质蛋白质脂类色素无机盐 此外,叶绿体还含有各种核苷酸(NAD+和NADP+)和醌(如质体醌)，它们在光合作

7、用中起着传递质子(或电子)的作用。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目二、光合色素的化学特性二、光合色素的化学特性（一）叶绿素（一）叶绿素 高等植物叶绿体中的叶绿素高等植物叶绿体中的叶绿素（chlorophyllchlorophyll）主要有叶绿素）主要有叶绿素a a 和叶和叶绿素绿素b b 两种。它们不溶于水，而溶于两种。它们不溶于水，而溶于有机溶剂，如乙醇、丙酮、乙醚、氯有机溶剂，如乙醇、丙酮、乙醚、氯仿等。在颜色上，叶绿素仿等。在颜色上，叶绿素a a 呈蓝绿色，呈蓝绿色，而叶绿素而叶绿素b b 呈黄绿色。按

8、化学性质来说，呈黄绿色。按化学性质来说，叶绿素是叶绿酸的酯，能发生皂化反应。叶绿素是叶绿酸的酯，能发生皂化反应。叶绿酸是双羧酸，其中一个羧基被甲醇叶绿酸是双羧酸，其中一个羧基被甲醇所酯化，另一个被叶醇所酯化。所酯化，另一个被叶醇所酯化。叶绿素a的结构式认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（二）类胡萝卜素 类胡萝卜素（类胡萝卜素（carotenoidcarotenoid）：不溶于水而溶于有机溶剂。叶绿）：不溶于水而溶于有机溶剂。叶绿体中的类胡萝卜素含有两种色素，即胡萝卜素（体中的类胡萝卜素含有两种色素，即胡萝卜素（

9、carotenecarotene）和叶黄）和叶黄素素(lutein)(lutein)，前者呈橙黄色，后者呈黄色。功能为吸收和传递光能，前者呈橙黄色，后者呈黄色。功能为吸收和传递光能，保护叶绿素。保护叶绿素。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目三、光合色素的光学特性三、光合色素的光学特性（一）辐射能量（一）辐射能量 太阳辐射到地面的光，波长太阳辐射到地面的光，波长大约为大约为3003002600nm2600nm，对光合，对光合作用有效的可见光的波长在作用有效的可见光的波长在400400700nm700nm之间。光是

10、一种之间。光是一种电磁波，同时又是运动着的粒电磁波，同时又是运动着的粒子流，这些粒子叫光子子流，这些粒子叫光子（photonphoton）或光量子）或光量子（quantumquantum）。光子携带的能）。光子携带的能量与光的波长成反比。不同波量与光的波长成反比。不同波长的光，每个爱因斯坦长的光，每个爱因斯坦(摩尔摩尔)光量子所持的能量不同：光量子所持的能量不同：光光波长波长/nm/nmkJ/EinsteinkJ/Einstein紫外紫外紫紫蓝蓝绿绿黄黄橙橙红红4004004004254004254254904254904905604905605605805605805806405806406

11、40740640740297297289289259259222222209209197197172172认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（二）吸收光谱 叶绿素对光波最强的吸收区有两个：一个在波长为640660nm的红光部分，另一个在波长为430450nm的蓝紫光部分。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 叶绿素叶绿素a a和叶绿素和叶绿素b b的吸收光谱很相似，但也略有不同：叶绿素的吸收光谱很相似，但也略有不同：叶绿素a a在

12、红光区的吸收带偏向长波方面，吸收带较宽，吸收峰较高；而在在红光区的吸收带偏向长波方面，吸收带较宽，吸收峰较高；而在蓝紫光区的吸收带偏向短光波方面，吸收带较窄，吸收峰较低。叶蓝紫光区的吸收带偏向短光波方面，吸收带较窄，吸收峰较低。叶绿素绿素a a对蓝紫光的吸收为对红光吸收的对蓝紫光的吸收为对红光吸收的1.31.3倍，而叶绿素倍，而叶绿素b b则为则为3 3倍，倍，说明叶绿素说明叶绿素b b吸收短波蓝紫光的能力吸收短波蓝紫光的能力 比叶绿素比叶绿素a a强。绝大多数的叶绿素强。绝大多数的叶绿素a a 分子和全部的叶绿素分子和全部的叶绿素b b分子具有吸收分子具有吸收 光能的功能，并把光能传递给极少

13、光能的功能，并把光能传递给极少 数特殊状态的叶绿素数特殊状态的叶绿素a a子，发生光子，发生光 化学反应。化学反应。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 胡萝卜素和叶黄素的吸收光谱与叶绿素不同，它们的最大吸收带在400500nm的蓝紫光区，不吸收红光等长波光。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（三）荧光现象和磷光现象 荧光现象：荧光现象：是指叶绿素在透射光下为绿是指叶绿素在透射光下为绿 色，而在反射光下为红色的现象，色，而在反射光

14、下为红色的现象，这红光就是叶绿素受光激发后发这红光就是叶绿素受光激发后发 射的荧光。叶绿素溶液的荧光可射的荧光。叶绿素溶液的荧光可 达吸收光的达吸收光的10%10%左右。而鲜叶的左右。而鲜叶的 荧光程度较低，指占其吸收光的荧光程度较低，指占其吸收光的 0.11%0.11%左右。左右。磷光现象：磷光现象：叶绿素除了照光时间能辐叶绿素除了照光时间能辐 射出荧光外，去掉光源后仍能辐射出荧光外，去掉光源后仍能辐 射出微弱红光，既为磷光。射出微弱红光，既为磷光。荧光现象认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目四、叶绿素的形成四

15、、叶绿素的形成（一）叶绿素的生物合成叶绿素叶绿素a a的合成过程的合成过程:谷氨酸谷氨酸 5-5-氨基酮戊酸氨基酮戊酸 胆色素原胆色素原 原卟啉原卟啉 单乙烯基原叶绿素酯单乙烯基原叶绿素酯a a 叶绿素酯叶绿素酯a a（此步骤需要光催化外需（此步骤需要光催化外需NADPHNADPH）叶绿素叶绿素a a 叶绿素叶绿素b b是由叶绿素是由叶绿素a a演变过来的演变过来的认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（二）植物的叶色 植物叶子呈现的颜色是叶子各种色素的综合表现植物叶子呈现的颜色是叶子各种色素的综合表现,其其中主要

16、是叶绿素和类胡萝卜素两大色素之间的比例。环中主要是叶绿素和类胡萝卜素两大色素之间的比例。环境条件影响叶绿素的合成，从而也影响叶色的深浅。境条件影响叶绿素的合成，从而也影响叶色的深浅。春天的植物叶子秋天的植物叶子认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目一、原初反应一、原初反应 原初反应(primary reaction)是指从光合色素分子被光激发，到引起第一个光化学反应为止的过程，它包括光能的吸收、传递与转换过程。光合作用原初反应的能量吸收、传递和转换关系:DPAD P*AD P+A-D+PA-认识到了贫困户贫困的根本

17、原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目粗的波浪箭头是光能的吸收，细的波浪箭头是能量的传递。空心圆圈代表聚光叶绿素分子，黑点圆圈代表类胡萝卜素等辅助色素分子。P：反应中心色素分子；D：原初电子供体；A：原初电子受体；e：电子认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目二、电子传递与光合磷酸化二、电子传递与光合磷酸化（一）光系统 两种波长的光协同作用而增加光合效率的现象称为增益效应。随着近代研究技术的进展，可以直接从叶绿体分离出两个光系统，每一个光系统具有特殊的色素复合

18、体及一些物质。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（二）电子传递和质子传递叶绿体光合作用电子传递 两个光系统之间的电子传递由几种排列紧密的电子传递体完成。各种电子传递体具有不同的氧化还原电位，负值越大代表还原势越强，正值越大代表氧化势越强；根据氧化还原电势高低排列，呈“Z”形，电子定向转移，这就是光合作用中非循环电子传递的Z方案。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目PS PSPS的生理功能是利用光能氧化水和还原质体醌。的生理功能是利

19、用光能氧化水和还原质体醌。水裂解放氧水裂解放氧 水裂解放氧是水在光照条水裂解放氧是水在光照条件下经过件下经过PSPS的作用，释放氧的作用，释放氧气，产生电子，释放质子到类气，产生电子，释放质子到类囊体腔内。囊体腔内。放氧系统的5种S状态认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目(2)PS中的电子传递 PS PS核心复合体由核心复合体由6 6种多肽组成。种多肽组成。LHCLHC 吸收吸收光能光能 ，激发，激发P680P680为为P680P680*，电子向类囊体膜外，电子向类囊体膜外侧方向转移，传给侧方向转移，传给Pheo

20、,PheoPheo,Pheo再把电子传给一种再把电子传给一种特殊的质体醌特殊的质体醌 Q QA A，Q QA A进一步被还原为另一种质进一步被还原为另一种质体醌体醌QQB B。Q QB B与来自基质的质子结合，形成还原与来自基质的质子结合，形成还原质体醌（质体醌（PQH2）。当）。当PQH2转变为转变为PQPQ时，会时，会释放释放H H+到腔内，有利于到腔内，有利于ATPATP合成。合成。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目细胞色素b6f复合体 细胞色素细胞色素b b6 6f f复合体是一个大的具有几个辅基的多复

21、合体是一个大的具有几个辅基的多亚单位蛋白复合体。亚单位蛋白复合体。PS PSPS仅存于基质片层和基粒片层的非堆叠区。仅存于基质片层和基粒片层的非堆叠区。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（三）光合磷酸化.光合磷酸化方式光合磷酸化方式光合磷酸化方式光合磷酸化方式：（1 1）非循环光合磷酸化非循环光合磷酸化 2 2+2 22Pi+2H2Pi+2H2 2O 2O 22 2+O+O2 2(2)(2)循环光合磷酸化循环光合磷酸化 认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，

22、已经展开了“精准扶贫”项目2.ATP合酶 ATP ATP合酶是一个大的多亚合酶是一个大的多亚 单位的复合物，它的功能是把单位的复合物，它的功能是把 ADP ADP和和PiPi合成为合成为ATPATP。3.光合磷酸化的机理 可由化学渗透学说可由化学渗透学说(chemiosmotic theory)(chemiosmotic theory)来来解释。解释。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目三、碳同化三、碳同化（一）卡尔文循环（二）C4途径（三）景天科酸代谢认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除

23、。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（一）卡尔文循环羧化阶段 核酮糖核酮糖-1,5-1,5-二磷酸在核酮糖二磷酸羧化二磷酸在核酮糖二磷酸羧化酶酶/加氧酶（加氧酶（ribulose bisphosphate ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase,Rubiscocarboxylase/oxygenase,Rubisco）催化下，）催化下，与与CO2CO2结合，产物很快水解为二分子结合，产物很快水解为二分子3-3-磷酸磷酸甘油酸（甘油酸（3-PGA3-PGA）反应过程。）反应过程。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，

24、然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目还原阶段 3-3-磷酸甘油酸在磷酸甘油酸在3-3-磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶（PGAKPGAK）催化下，形成）催化下，形成1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸（DPGA)DPGA)，然后在甘油醛，然后在甘油醛-3-3-磷酸脱氢酶作用磷酸脱氢酶作用下被下被NADPHNADPH还原，变为甘油醛还原，变为甘油醛-3-3-磷酸磷酸（GAPGAP）,这就是这就是CO2CO2的还原阶段。的还原阶段。更新阶段 是由是由PGAldPGAld经过一系列的转变，重新形成经过一系列的转变，重新形成CO2CO2受体受体RuBPRuBP的过程。

25、这里包括了形成磷酸的过程。这里包括了形成磷酸化的化的3-3-、4-4-、5-5-、6-6-、7-7-碳糖的一系列反应碳糖的一系列反应 认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目卡尔文循环的途径：分为羧化阶段、还原阶段、更新阶段。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目卡尔文循环的调节自身催化自身催化 CO CO2 2的同化速率，在很大程度上决定于的同化速率，在很大程度上决定于C3C3途径的途径的运转状况和中间产物的数量水平。在运转状况和中间产

26、物的数量水平。在C3C3途径中存在途径中存在一种自动调节一种自动调节RuBPRuBP水平的机制，即在水平的机制，即在RuBPRuBP含量低时，含量低时，最初同化最初同化CO2CO2形成的磷酸丙糖不输出循环，而用于形成的磷酸丙糖不输出循环，而用于RuBPRuBP再生，以加快再生，以加快CO2CO2固定速率；当循环达到稳态固定速率；当循环达到稳态后，磷酸丙糖才输出。这种调节后，磷酸丙糖才输出。这种调节RuBPRuBP等中间产物数等中间产物数量，使量，使CO2CO2的同化速率处于某一的同化速率处于某一“稳态稳态”的机制，称的机制，称为为C3C3途径的自动催化调节。途径的自动催化调节。认识到了贫困户贫

27、困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目光的调节 分三种情况：分三种情况：.离子移动离子移动 光通过光反应改变叶绿体的内部环境，光通过光反应改变叶绿体的内部环境，间接的影响暗反应的一些酶的活性。间接的影响暗反应的一些酶的活性。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目.通过铁氧还蛋白通过铁氧还蛋白-硫氧还蛋白系统硫氧还蛋白系统 光通过铁氧还蛋白光通过铁氧还蛋白-硫氧还蛋白硫氧还蛋白系统去控制酶的活性。在暗中，它系统去控制酶的活性。在暗中，它们的残基呈氧化状态

28、们的残基呈氧化状态(S SS S)，使酶不活化或亚活化。在光下，使酶不活化或亚活化。在光下，S SS S 基还原成硫氢基基还原成硫氢基(SHSH，HS HS)，酶就活化。，酶就活化。铁氧还蛋白铁氧还蛋白-硫氧还蛋白系统硫氧还蛋白系统在光下还原特殊的酶在光下还原特殊的酶认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目.光增加光增加RubiscoRubisco活性活性 光也增加光也增加RubiscoRubisco活性，但该酶对硫氧还蛋白活性，但该酶对硫氧还蛋白 不起不起反应。反应。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，

29、然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目光合产物转运 叶绿体与胞质溶胶之间是通过磷酸转运体联系的。叶绿体的磷酸丙糖要运到胞质溶胶，必须与胞质溶胶的正磷酸（Pi）交换，呈等量反向运输。所以，磷酸丙糖从叶绿体运到细胞质的数量，受细胞质（Pi）数量所控制。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（二）C4途径C4途径的反应 包括4个步骤：（1）羧化 （2）转移 （3）脱羧与还原 （4）再生认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精

30、准扶贫”项目C4途径的类型 三种类型：A：NADP苹果酸酶类型认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 B：NAD苹果酸酶类型认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 C：PEP羧化激酶类型认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目C4途径的调节 C4途径的酶活性受光、效应剂和2价金属离子的调节。光可活化C4途径中的PEPC、NADP-苹果酸脱氢酶和丙酮酸磷酸二激酶

31、（PPDK），在暗中这些酶则被钝化。苹果酸和天冬氨酸抑制PEPC活性，而G6P、PEP则增加其活性。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目C4植物的光合特征 C4植物叶片的维管束鞘薄壁细胞较大，叶绿体较大，叶绿体没有基粒或基粒发育不良；维管束鞘的外侧密接一层成环状或近于环状排列的叶肉细胞。C4植物的PEP羧化酶活性较强及光呼吸很弱。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目(三)景天科酸代谢 CAM的调节有两种：短期调节 .夜晚型 .白天型

32、 长期调节认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目C3C3植物、植物、C4C4植物、和植物、和CAMCAM植物的某些光合特征和生理特征植物的某些光合特征和生理特征特征特征C C3 3植物植物C C4 4植物植物CAMCAM植物植物1.1.植物类型植物类型2.2.生物产量生物产量t t干重干重/hm/hm2 2aa3.3.叶结构叶结构4.4.叶绿素叶绿素a/ba/b5.CO5.CO2 2固定酶固定酶6.CO6.CO2 2固定途径固定途径7.7.最初最初COCO2 2接受体接受体8.CO8.CO2 2固定的最初产物固定的

33、最初产物9.PEP9.PEP羧化酶活性羧化酶活性/molmg/Chlmin/molmg/Chlmin10.10.光合速率光合速率/mgCO/mgCO2 2dmdm-2 2hh-1-11111.COCO2 2补偿点补偿点/mg/L/mg/L12.12.饱和光强饱和光强13.13.光合最适温度光合最适温度/14.14.蒸腾系数蒸腾系数/g/g水分水分/g/g干干重重15.15.气孔张开气孔张开16.16.光呼吸光呼吸17.17.耐旱性耐旱性典型温带植物典型温带植物220.3220.3无无KranzKranz型结构型结构,只有一种只有一种叶绿体叶绿体280.4280.4RubiscoRubisco只

34、有卡尔文循环只有卡尔文循环RuBPRuBPPGAPGA0.300.350.300.351535153530703070全日照全日照1/21/215251525450950450950白天白天高，易测出高，易测出弱弱典型热带或温带植物典型热带或温带植物39173917有有KranzKranz型结构型结构,常具两种常具两种叶绿体叶绿体3.90.63.90.6PEPPEP羧化酶羧化酶,Rubisco,Rubisco在不同的空间分别进行在不同的空间分别进行C C4 4途径和卡尔文循环途径和卡尔文循环PEPPEPOAAOAA16181618408040801010无无304730472503502503

35、50白天白天低，难测出低，难测出强强典型干旱地区植物典型干旱地区植物通常较低通常较低无无KranzKranz型结构型结构,只有一种只有一种叶绿体叶绿体2.53.02.53.0PEPPEP羧化酶羧化酶,Rubisco,Rubisco在不同时间分别进行在不同时间分别进行CAMCAM途径和卡尔文循环途径和卡尔文循环光下光下:RuBP;:RuBP;暗中暗中:PEP:PEP光下光下:PGA;:PGA;暗中暗中:OAA:OAA19.219.21414暗中：暗中：55同同C C4 4植物植物35351812518125晚上晚上低，难测出低，难测出极强极强认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药

36、到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目四、光合作用的产物四、光合作用的产物(一)叶绿体中淀粉的合成 淀粉是在叶绿体内合成的。淀粉是在叶绿体内合成的。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目(二)胞质溶胶中蔗糖的合成 蔗糖是在胞质溶胶中合成的。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目(三)淀粉和蔗糖合成的调节 叶绿体里的淀粉合成和在胞质溶胶里的蔗糖合成呈竞争反应。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药

37、到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目一、光呼吸的途径一、光呼吸的途径光呼吸是一个氧化过程，被氧化的底物是乙醇酸，又称乙醇酸氧化途径。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目二、光呼吸的生理功能二、光呼吸的生理功能两种观点：一种是，在干旱和高辐射期间，气孔关闭，CO2不能进入，导致光抑制。此时光呼吸释放CO2，消耗多余能量，对光合器官起保护作用，避免产生光抑制。另一种观点是，Rubisco同时具有羧化和加氧的功能，在有氧条件下，光呼吸虽然损失一些有机碳，但通过C2循环还可收回75的碳，避免损

38、失过多。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目一、外界条件对光合速率的影响一、外界条件对光合速率的影响光照二氧化碳温度矿质元素水分光合速率的日变化认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 光照 光合作用是一个光生物化学反应，所以光合速光合作用是一个光生物化学反应，所以光合速率随着光照强度的增减而增减。率随着光照强度的增减而增减。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫

39、”项目 二氧化碳 陆生植物光合作用所需要的碳源，主要是空陆生植物光合作用所需要的碳源，主要是空气中的二氧化碳，二氧化碳主要是通过叶片气孔气中的二氧化碳，二氧化碳主要是通过叶片气孔进入叶子。进入叶子。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 温度 光合作用中的暗反应是由酶所催化的化学反光合作用中的暗反应是由酶所催化的化学反应，而温度直接影响酶的活性，因此，温度对光应，而温度直接影响酶的活性，因此，温度对光合作用的影响也很大。合作用的影响也很大。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶

40、贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 矿质元素 矿质元素直接或间接影响光合作用。矿质元素直接或间接影响光合作用。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 水分 水分是光合作用的原料之一，缺乏时可使光水分是光合作用的原料之一，缺乏时可使光合作用速率下降。合作用速率下降。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 光合速率的日变化 影响光合作用的外界条件每天都在变化着，影响光合作用的外界条件每天都在变化着，所以光合速率在一天中也有变化。所以

41、光合速率在一天中也有变化。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目二、内部因素对光合速率的影响二、内部因素对光合速率的影响（一）不同部位（二）不同生育期认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（一）不同部位 植株中凡是绿色的、具有叶绿素的部位都能进植株中凡是绿色的、具有叶绿素的部位都能进行光合作用。行光合作用。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（二）不同生育

42、期 一株作物不同生育期的光合速率，一般都以营一株作物不同生育期的光合速率，一般都以营养生长期为最强，到生长末期就下降。养生长期为最强，到生长末期就下降。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目一、植物的光能利用率一、植物的光能利用率 照射到地面上的太阳光的光照射到地面上的太阳光的光能，并不是完全被叶子吸收。能，并不是完全被叶子吸收。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目二、提高光能利用率的途径二、提高光能利用率的途径（一）延长光合时间（二

43、）增加光合面积（三）提高光合效率认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（一）延长光合时间1.提高复种指数 复种指数就是全年内农作物的收获面积对耕地复种指数就是全年内农作物的收获面积对耕地面积之比。面积之比。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目2.补充人工光照 在小面积的温室或塑料盆栽中，当阳光不足或在小面积的温室或塑料盆栽中，当阳光不足或日照时间过短时，还可以用人工光照补充。日照时间过短时，还可以用人工光照补充。认识到了贫困户贫困的根

44、本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（二）增加光合作用面积 1.合理密植不合理密植的桂花树认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目2.改变株型认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目(三)提高光合效率1.增加二氧化碳浓度认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目2.降低光呼吸认识到了贫困户贫困的根本原因，才

45、能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目习题：习题：1、光合作用的产物主要以什么形式运出叶绿体？（）A、蔗糖 B、淀粉 C、磷酸丙糖 2、高等植物碳同化的二条途径中，能形成淀粉等产物的是（）A、C4途径 B、CAM途径 C、卡尔文循环 认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目3、光合作用过程，一般可分为 和_ 两个阶段。4、卡尔文循环大致可分为3个阶段，包括 、和 。5、影响光合作用的外部因素有 _、_、_、_和_。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目6、光合作用有哪些重要意义？7、如何理解C4植物比C3植物的光呼吸低？8、试述提高植物光能利用率的途径和措施。