喷灌能有效的提高净总光合速率的三种说法其生理学原理

第五节 光合作用(Ⅲ)碳同化 二氧化碳同化(O2 assimilation):暗反应 是指在光合作用的过程中将ATP和NADPH中活跃的化学能转换为贮藏在糖类中稳定化学能的过程 场所:在叶绿体基质中进行 碳哃化的途径有3条: 卡尔文循环(C3途径):基本途径,所有植物必经之路; C4途径:CO2固定的分支C4植物特有; 景天科酸代谢 : CO2固定的分支,CAM植粅特有 1 C3途径 研究历史( ): Calvin领导的研究小组给小球藻提供14CO2(同位素示踪),光照不同时间后杀死细胞观察14C在哪种化合物中,以确定CO2固定嘚最初产物 照光60秒:14C分布于许多化合物中,有C3、C4C5,C6C7化合物。 假设1 三个CO2聚合而成 他们让小球藻在高浓度的CO2下进行光合然后实然转叺低浓度的CO2下,再来检测各种化合物的含量变化 结果发现,突然降低CO2浓度体内的一个五碳化合物含量升高 A.羧化阶段:指进入叶绿体的CO2與受体RuBP结合,并水解产生PGA的反应过程 B.还原阶段: 指利用同化力将3-磷酸甘油酸还原为甘油醛-3-磷酸的反应过程。 c、更新阶段:是PGAld经过一系列的转變再形成RuBP的过程。 C3途径的调节 A.自身催化:卡尔文循环产生的中间产物是维持循环所必须的增加中间产物的浓度,加速光合 B.光调节:咣调节酶,卡尔文循环中被光调节的酶有5种; C.光合产物转运:叶绿体与胞质之间是通过磷酸转运体联系的叶绿体的丙糖磷酸要到胞质溶膠,必需与胞质溶胶的磷酸交换 2 C4途径 研究历史: 具有C4途径的植物称为C4植物。只具有C3途径的植物称为C3植物 在农作物中,只有玉米、高粱、甘蔗、黍和粟属于C4植物而其它的农作物,如水稻、小麦、大豆都属于C3植物大多数树木等也属于C3植物。 A.羧化阶段:场所—叶肉细胞質 A.羧化阶段:场所—叶肉细胞质 OAA + NADPH·H+ 苹果酸 + NADP+ B. NAD-苹果酸酶类型: 马龄苋、黍等 C. PEP-羧激酶类型: 盖氏狼尾草、大黍等 ㈣ C3植物与C4植物的光合特征 C3植物:光合莋用碳同化最初产物为三碳化合物的植物 如水稻、小麦、棉花等。 C4植物:光合作用碳同化最初产物为四碳化合物的植物 如玉米、高梁、甘蔗等。 4)C4植物比C3植物光合作用强的原因 1)过程: 2)CAM与C4的异同: 不同点:C4两次羧化反应是在空间上分开 --叶肉细胞和维管束鞘细胞。 CAM两次羧化反应是在时间上分开--白天和晚上 四、光合作用的产物 光合产物(photosynthetic product): 主要是糖类,包括单糖、双糖和多糖其中以蔗糖和澱粉最为普遍。 同时蛋白质、脂肪和有机酸也都是光合作用的 直接产物。 不同植物的光合产物不同: 多数高等植物的产物是淀粉 洋葱、大蒜等植物的光合产物是葡萄糖和果糖。 蔗糖和淀粉合成的调节 在叶绿体中的淀粉合成与细胞质中的蔗糖合成呈竞争反应受Pi和TP(丙糖磷酸)的相对浓度控制。 3.3.4 光合作用中蔗糖和淀粉的合成与调节 第四节 光呼吸 二、光呼吸的途径: 经过三种细胞器:叶绿体、过氧化体和線粒体 1)叶绿体中的反应: 二、光呼吸的生理功能 1. 防止强光对光合器官的破坏补充NADP+的不足。 2. 消除乙醇酸的毒害作用 3. 维持C3途径的低水平运轉 CO2不足时放出CO2。 4. 参与N代谢过程丝氨酸、甘氨酸、谷氨酸 第五节 影响光合的因素 2 光照 在低光强区,总光合速率的三种说法随光强的增强而呈比例地增加(比例阶段);当达到某一光强时总光合速率的三种说法就不再增加,而呈现光饱和现象开始达到总光合速率的三种說法最大值时的光强称为光饱和点,此点以后的阶段称饱和阶段 3 二氧化碳 4 温度 5 矿质元素 1)叶绿体结构的组成成分 如N、P、S、Mg是叶绿體中构成叶绿素、蛋白质、核酸以及片层膜不可缺少的成分。 2)电子传递体的重要成分 如PC中含CuFe-S中心、Cytb、Cytf和Fd中都含Fe,放氧复合体不可缺少Mn2+囷Cl- 3)磷酸基团的重要作用 构成同化力的ATP和NADPH光合碳还原循环中所有的中间产物中都含有磷酸基团。 4)活化或调节因子 如Rubis

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