光合作用原理及应用zb.ppt

叶绿体中的色素 H2O ①水的光解 O2 [H] ADP+Pi CO2 C5 光反应 2C3 ① CO2 固 定 供氢 酶 ② CO2 还 原 (CH2O) 多种酶 参加催化 暗反应 能量转化： 光能 ATP中活跃的化学能 元素转移： O元素: H2O O2 C元素: CO2 C3 （CH2O) 光能 (CH2O)中稳定的化学能 ATP 酶 ② ATP的生成 ③ ATP的 水解 供能 酶 6CO2＋12H2O 6O2 ＋6H2O＋C6H12O6 光 叶绿体 4、光照和CO2浓度变化对细胞内相关物质短时间内变化的影响 ADP+Pi ATP 叶绿体中 的色素 H2O O2 [H] 酶 酶 多种酶 C5 CO2 2C3 (CH2O) 供氢 酶 短时间内变化 C3 C5 [H]和ATP O2 (CH2O)合成 光照增强， CO2不变 光照减弱， CO2不变 CO2增多，光照不变 CO2减少，光照不变 光照、CO2不变； 但(CH2O)运输受阻 三、化能合成作用 自然界中的某些细菌，能够利用环境中的某些无机物氧化分解时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用称化能合成作用。 2NH3 + 3O2 硝化细菌 2HNO2 + 2H2O + 能量 2HNO2 + O2 硝化细菌 2HNO3 + 能量 CO2 + H2O 硝化细菌 （CH2O）+ O2 例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌 自养生物 异养生物 光能自养生物 化能自养生物 生物按获取有机物的方式不同分类： 以光为能源，以CO2和H2O（无机物）为原料合成糖类（有机物），糖类中储存着由光能转换来的能量。 例如 ： 绿色植物。 只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。 例如：人、动物、真菌及大多数的细菌。 利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。 例如 ：少数的细菌，如硝化细菌。 光能 CO2+H2O 叶绿体 （CH2O）+O2 光合作用强度 可用单位时间内光合作用所吸收CO2的量或 释放O2的量或产生有机物的量表示 可用单位时间、单位叶面积光合作用所吸收的 CO2或释放的O2或产生有机物的量表示 光合作用速率 （一）影响光合作用的因素 1.内部因素 植物种类不同 同一植物在不同的生长发育阶段 同一植物在不同部位的叶片（叶龄） OA段： AB段： BC段： 幼叶，随幼叶的不断生长，叶面积不断增大，叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合速率不断提高 壮叶，叶片面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率也基本稳定。 老叶，随着叶龄的增加，叶片内叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。 应用：栽培作物培养时适当摘除老叶和发黄的叶，可降低有机物消耗。 2.外界因素 温度 CO2 矿质元素 水 … 光照 光照强度 光质： 光照时间 白光红光、蓝紫光… …绿光 光照强度 光合作用强度 0 （1）光照强度 （1）光照强度 0 A C（光饱和点） B（光补偿点） 光照强度 光合速率 CO2释放量 CO2吸收量 AB段：随光照强度加强，光合作用强度逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用，此时光合作用强度小于细胞呼吸强度。 A点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。 B点：光补偿点,细胞呼吸释放的CO2量刚好满足光合作用的需要，即光合作用强度等于细胞呼吸强度。 C点:光饱和点,主要受细胞内酶的数量、酶的活性、C3和C5的含量、色素的含量的限制。 BC段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，此时光合作用强度大于呼吸作用强度 C（光饱和点） B（光补偿点） 光照强度 光合速率 0 CO2释放量 A 净光合速率 真正光合速率 呼吸速率 真正光合速率 = 净光合速率+呼吸速率 CO2吸收量 阴生植物 阳生植物 光补偿点、光饱和点 ： 阳生植物 阴生植物 （或表观光合速率） A 光合速率 0 CO2浓度 B CO2饱和点 应用：农作物增产措施 温室栽培，晴天适当增加CO2浓度 合理密植使农田通风良好，“正其行，通其风” 施有机肥（农家肥） 施用干冰 CO2发生器 （2） CO2 浓度 a—b: b—c: c—d: d—e: a c b d e CO2太低，农作物消耗光合产物； 随CO2的浓度增加，光合作用强度增强； CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变； CO2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。 →酶活性 1）温度 2）温度是影响气孔开闭的因素之一