文档介绍：1 五、光合作用◎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,并释放出氧气的过程。 1771 年蜡烛、小鼠、绿色植物实验植物可以更新空气萨克斯 1864 年叶片遮光实验绿色植物在光合作用中产生淀粉恩格尔曼 1880 年水绵光合作用实验叶绿体是光合作用的场所释放出氧鲁宾与卡门 1939 年同位素标记法光合作用释放的氧全来自水 2、场所双层膜叶绿体基质: DNA ,多种酶、核糖体等基粒多个类囊体(片层)堆叠而成胡萝卜素(橙黄色) 1/3 类胡萝卜素叶黄素(黄色) 2/3 吸蓝紫光色素( 1/4 )叶绿素 A(蓝绿色) 3/4 叶绿素吸红光和蓝紫光( 3/4 )叶绿素 B(黄绿色) 1/4 、、H 2O、色素、酶 CO 2、[H] 、 ATP 、C 5、酶时间短促较缓慢场所类囊体的薄膜上叶绿体的基质过程 1水的光解 2H 2O→ 4[H] +O 2 ② ATP 的合成: ADP + Pi+光能→ ATP ① CO 2的固定: CO 2+C 5→ 2C 3 ②C 3/ CO 2的还原: 2C 3+ [H] →( CH 2O) 实质光能→化学能,释放 O 2同化 CO 2,形成( CH 2O) 总式 CO 2+H 2O——→( CH 2O) +O 2 物变无机物 CO 2、H 2O→有机物( CH 2O) 能变光能→ ATP 中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能◎光合作用的实质通过光反应把光能转变成活跃的化学能,通过暗反应把二氧化碳和水合成有机物,同时把活跃的化学能转变成稳定的化学能贮存在有机物中。 4、光合作用的意义①制造有机物,实现物质转变,将 CO 2和H 2O合成有机物,转化并储存太阳能; ②调节大气中的 O 2和 CO 2含量保持相对稳定;③生物生命活动所需能量的最终来源; 注:光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。 5、影响光合作用速率的因素及其在生产上的应用光合速率是光合作用强度的指标,它是指单位时间内单位面积的叶片合成有机物的速率。影响因素包括植物自身内部的因素,如处在不同生育期等,以及多种外部因素。(1) 单因子对光合作用速率影响的分析光能叶绿体 2 ①光照强度(如图所示) 曲线分析: A点光照强度为 0,此时只进行细胞呼吸, 释放 CO 2量表明此时的呼吸强度。 AB 段表明光照强度加强,光合作用逐渐加强, CO 2的释放量逐渐减少,有一部分用于光合作用;而到 B点时,细胞呼吸释放的 CO 2全部用于光合作用,即光合作用强度=细胞呼吸强度,称 B点为光补偿点(植物白天的光照强度在光补偿点以上, 植物才能正常生长)。 BC 段表明随着光照强度不断加强,光合作用强度不断加强,到 C点以上不再加强了, 称 C点为光饱和点。应用:阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低,如上图虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配,林带树种的配置,冬季温室栽培避免高温等都与光补偿点有关。②光照面积(如图所示) 曲线分析: OA 段表明随叶面积的不断增大,光合作用实际量不断增大, A点为光合作用叶面积的饱和点。随叶面积的增大,光合作用不再增加,原因是有很多叶被遮挡,光照强度在光补偿点以下。 OB 段表明干物质量随光合作用增加而增加,而由于 A点以后光合作用不再增加,但叶片随叶面积的不断增加呼吸量(OC 段)不断增加,所以干物质积累量不断降低(BC段)。应用:适当间苗、修剪,合理施肥、浇水,避免徒长。封行过早,使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下,白白消耗有机物,造成不必要的浪费。 2 CO 2浓度、含水量和矿质元素(如图所示) 曲线分析: CO 2和水是光合作用的原料,矿质元素直接或间接影响光合作用。在一定范围内, CO 2、水和矿质元素越多, 光合作用速率越快,但到 A点时,即 CO 2、水、矿质元素达到饱和时,就不再增加了。应用: “正其行,通其风”,温室内充 CO 2,即提高 CO 2浓度,,提高酶的合成速率,增加光合作用速率。③温度(如图所示) 曲线分析:光合作用是在酶催化下进行的,温度直接影响酶的活性。一般植物在 10~ 35℃下正常进行光合作用,其中 AB 段(10 ~ 35℃)随温度的升高而逐渐加强, B点(35 ℃)以上光合酶活性下降,光合作用开始下降, 50℃左右光合作用完全停止。应用:冬天温室栽培可适当提高温度;夏天,温室栽培可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度,以提高光合作用:晚上适当降低温室温度,以降低细胞呼吸,保证有机物的积累。(2) 多因子对光合作用速率影响的分析(如图所示) 曲线分析: P点时,限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,随着因子的不断加强,光合速率不断提