光合作用课件

课件28张PPT。第八章 光合作用第四章 光合作用第二节 光合作用的机制 第三节 影响光合作用的因素 第四节 光合作用与作物生产 第一节 叶绿体和光合色素 一、叶绿体第一节 叶绿体和光合色素（一）叶绿体的形态及分布 高等植物的叶绿体大多呈扁平椭圆形，每个细胞中叶绿体的大小与数目依植物种类、组织类型以及发育阶段而异。一个叶肉细胞中约有10至数百个叶绿体，其长3～7μm，厚2～3μm。
叶肉细胞中的叶绿体较多分布在与空气接触的质膜旁，在与非绿色细胞(如表皮细胞和维管束细胞)相邻处，通常见不到叶绿体。这样的分布有利于叶绿体同外界进行气体交换。 1．被膜
2．基粒
3．基质
4．类囊体
5．基粒片层
6．基质片层第一节 叶绿体和光合色素（二）叶绿体的基本结构 二、光合色素 叶绿素a的结构第一节 叶绿体和光合色素光照：黄化现象。
温度：2 ℃，30℃ ，40℃。（三基点）
营养元素：N、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn。
氧气：缺氧影响叶绿素的合成 。
水分：干旱时叶片呈黄褐色 。
三、影响叶绿素形成的条件 第一节 叶绿体和光合色素返回第二节 光合作用的机制 光合作用的实质是将光能转变成化学能。根据能量转变的性质，将光合作用分为三个阶段：1.光能的吸收、传递和转换成电能，主要由原初反应完成；2.电能转变为活跃化学能，由电子传递和光合磷酸化完成；3.活跃的化学能转变为稳定的化学能，由碳同化完成。 原初反应电子传递碳同化一、原初反应聚光色素：亦称天线色素，能吸收、传递光能到作用中心色素分子上起光学反应，包括大部分的叶绿素a,全部的叶绿素b和类胡萝卜素.
中心色素：亦称作用中心色素，能接受聚光色素传递来的光能并通过光化学反应将其转化为电能,指少数特殊状态的叶绿素a(P680和P700)。（一）光能的吸收与传递 第二节 光合作用的机制 （二）光化学反应第二节 光合作用的机制 原初反应的光化学反应是在光合作用中心进行的，通过光化学反应将光能转换为电能。光合作用中心是发生原初反应的最小单位，它至少包括一个中心色素分子（P）、一个原初电子受体（A）和一个原初电子供体（D）。 第二节 光合作用的机制 光系统Ⅰ和光系统Ⅱ的组成 光合作用中存在两个光反应，分别由两个不同的光系统完成 。返回二、电子传递和光合磷酸化 第二节 光合作用的机制 （一）电子传递 第二节 光合作用的机制 （二）光合磷酸化 光合磷酸化共分为三种类型：１.非环式光合磷酸化 ２.环式光合磷酸化 ３.假环式光合磷酸化 返回C3途径 三、碳同化 植物利用光反应中形成的NADPH和ATP将CO2转化成稳定的碳水化合物的过程，称为CO2同化或碳同化。根据碳同化过程中最初产物所含碳原子的数目以及碳代谢的特点，将碳同化途径分为三类：C3途径、C4途径和CAM途径。 第二节 光合作用的机制 C4途径 CAM途径 （一）C3途径（卡尔文循环） C3循环中反应物及产物的生成 （一）C3途径（卡尔文循环） C3途径是光合碳代谢中最基本的循环，是所有放氧光合生物所共有的同化CO2的途径。整个循环由RuBP开始至RuBP再生结束，共有14步反应，均在叶绿体的基质中进行。全过程分为羧化、还原、再生3个阶段。 C3途径的总反应式可写成：
3CO2+5H2O+9ATP+6NADPH→GAP+9ADP+8Pi+6NADP+ +3H+ 返回（二）C4途径 C4途径中的反应虽因植物种类不同而有差异，但基本上可分为羧化、还原或转氨、脱羧和底物再生四个阶段（见右图）。 返回（三）景天酸代谢途径（CAM） （三）景天酸代谢途径 返回CAM途径主要反应是两类羧化反应。即在黑暗中进行PEPC的羧化反应和在光下进行Rubisco的羧化反应，与此相伴随的是由PEP羧化生成草酰乙酸并进一步还原为苹果酸的酸化作用和由苹果酸释放CO2的脱羧作用。 第三节 影响光合作用的因素 一、光合速率及表示单位 光合速率通常是指单位时间、单位叶面积的CO2吸收量或O2的释放量，也可用单位时间、单位叶面积上的干物质积累量来表示。常用单位有：μmol CO2·m-2·s-1 第三节 影响光合作用的因素 二、影响光合作用的内部因素 （一）叶片的发育和结构
1、叶龄 2、叶的结构
（二）光合产物的输出 三、影响光合作用的外部因素 第三节 影响光合作用的因素 （一）光照 光饱和现象：光照增加到一定强度光合速率不再增加的现象。
光饱和点：刚刚达到光饱和现象时的光照强度。
光补偿点：光合作用吸收的CO2量与呼吸作用释放的CO2量相等时的光照强度。 CO2饱和点：CO2浓度继续增加光合速率不再增加，此时CO2的浓度称CO2饱和点。
CO2补偿点：光合作用吸收的CO2量与呼吸作用释放的CO2量相等时的CO2浓度。
CO2 补偿点以上，CO2 饱和点以下的区间内，净光合速率与CO2浓度成正比。第三节 影响光合作用的因素 （二）CO2 ┌ 最高温度：40－50℃
三基点 │ 最适温度：25－35℃
└ 最低温度：5－7℃
昼夜温差对光合净同化率有很大的影响。
在一定温度范围内，昼夜温差大有利于光合积累。 （三）温度 第三节 影响光合作用的因素 1、水为光合作用的原料，没有水不能进行光合作用。
2、水分亏缺会使光合速率下降。在水分轻度亏缺时，供水后尚能使光合能力恢复，倘若水分亏缺严重，供水后叶片水势虽可恢复至原来水平，但光合速率却难以恢复至原有程度 。（四）水分 第三节 影响光合作用的因素 N、Mg----叶绿素组成
P、Cu、Fe----磷酸化（NADP、ATP）
K、Mg----激活剂
K----气孔调节
Fe、Cu、Zn、Mn----叶绿素合成
Cl、Mn----水光解（活化剂）（五）矿质营养 第三节 影响光合作用的因素 一天中，外界的光强、温度、土壤和大气的水分状况、空气中的. CO2浓度以及植物体的水分与光合中间产物含量、气孔开度等都在不断地变化，这些变化称为光合速率发生日变化 ，其中光强日变化对光合速率日变化的影响最大。在 （六）光合速率的日变化 第三节 影响光合作用的因素 返回通常把植物光合作用所积累的有机物中所含的化学能占光能投入量的百分比作为光能利用率。在所有的传输能量中仅有5%的能量转化为碳水化合物。第四节 光合作用与作物生产 一、光能利用率 (一)提高净同化率
(二)增加光合面积
1.合理密植 2.改变株型
(三)延长光合时间
1.提高复种指数
2.延长生育期
3.补充人工光照 二、提高作物产量的途径 第四节 光合作用与作物生产