课件17张PPT。Welcome to study biology !光合作用制作人: 锋 耕地面积不可能增加,如何解决13亿多人口的吃饭问题? 答案只有一个,那就是提高单位面积的粮食产量!也就是说,提高作物光合作用的效率是解决我国13亿人口吃饭问题的唯一出路! 光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧的过程。它是叶绿体内进行的一个复杂的能量转换与物质变化过程。从能量方面看,光合作用将光能转化为化学能;从物质方面看,光合作用将水和二氧化碳转化成糖类等贮存能量的有机物并释放出氧气。要提高农作物的产量就必须对光合作用中能量转换和物质变化进行深入的分析研究。一、光合作用的过程 光能在叶绿体中的转换分为三个步骤:㈠光能转化为电能㈡电能转化为活跃的化学能㈢活跃的化学能转化为稳定的化学能。
光能转化为电能及电能转化为跃的化学能属于光合作用的光反应阶段,活跃的化学能转化为稳定的化学能属于光合作用的暗反应阶段。㈠光能转化为电能 当光能被色素吸收并传递给特殊的叶绿素a后,这种转化就开始了。 光能被色素吸收并传递给特殊的叶绿素a,这些叶绿素a被激发,失去一对电子。这一对电子经一系列物质的传递,最后传递到NADP+(辅酶Ⅱ),得到一对电子的NADP+从溶液中得到一个H+成为NADPH(还原型辅酶Ⅱ)。 失去一对电子的叶绿素a具有强氧化性。从水分子中夺取电子恢复到初始状态。水则分解为O2和H+。
在光下,通过叶绿素a源源不断地失去电子和夺取电子,形成连续的电子流(电流),光能转化成了电能。水和NADP+则不断地转化为NADPH和O2。㈡光能转化为活跃的化学能 光能转化为电能的同时,得到电子的NADP+还原成为NADPH,ADP与Pi合成ATP,将电能转化为活跃的化学能贮存起来。H2ONADP+㈡光能转化为活跃的化学能㈢活跃化学能转化为稳定化学能 在叶绿体基质中,CO2与基质中的C5结合形成C3,在有关酶的催化下,接受ATP和NADPH释放的能量并被NADPH还原,形成糖类等富含能量的有机物,将活跃的化学能转化为稳定的化学能贮存在有机物中。 二、光合作用的重要意义1、光合作用制造了数量巨大的有机物。
2、光合作用将太阳能转化成化学能,并储存在有机物中。
3、光合作用维持了大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定。
4、它对生物进化具有重要意义。三、提高农作物的光合作用效率 要提高农作物的产量就必须提高它们的光合作用效率。分析植物光合作用的过程可知这与光照强度、CO2的浓度、叶片中叶绿体和叶绿素含量、酶的数量和活性等因素都有关。㈠光照强度与色谱──光合作用的能源;
㈡CO2的供应──光合作用的原料之一;
㈢必需矿质元素的供应──影响色素及有 关酶的合成;
㈣温度──影响酶的的活性。㈠光照强度与色谱 光照是光合作用的能源。不同类型的作物需要不同的光照强度。 水稻、玉米等作物需要强光照才能生长发育良好,属于阳生植物。 胡椒、人参等作物需要弱光照才能生长发育良好,属于阴生植物。 不同颜色的光照也会影响光合作用的效率。只有能被叶绿体吸收的光才能为植物的光合作用后利用。 上图中的小点为好氧性的细菌。用不同颜色的光照射水绵,细菌向红光区和蓝紫光区集中。想一想,这是为什么?㈡CO2的供应 叶片周围的CO2浓度通常都很低,适当提高CO2浓度可以提高光合作用效率,有利增产。 大田中提高CO2浓度的有效方法是合理密植和增施有机肥料。温室中则可以人工施放CO2。㈢必需矿质元素的供应 光合作用不但需要光、CO2和水,还需要叶绿素吸收光,需要酶催化,需要ATP和NADP+等。植物合成这些物质都需要矿质元素。植物必需的矿质元素不足或比例不合理,都会影响光合作用的效率。㈣温度 光合作用是一系列的化学反应,需要由酶来催化。温度过高或过低都不利于酶的催化作用,影响光合作用效率的提高。 光合作用与呼吸作用构成矛盾的两个方面,后者过强会大量消耗前者合成的有机物,降低光合作用的效率。白天较高的温度有利于光合作用的进行;夜间植物不进行光合作用,适当的低温能减少有机物的消耗,有利于光合作用效率的提高。谢 谢再 见