植物生物学—光合作用5.pptVIP

希尔反应 红降现象 爱默生效应PSI与PSII Rubisco 荧光现象 光呼吸 光合速率 净光合速率光补偿点 光饱和点 CO2补偿点CO2饱和点 净同化率（NAR） 叶面积系数(LAI) 水分利用效率（WUE） 1.影响叶绿素合成与分解的原因 2.光合碳同化的途径及其特点 3.影响光合的内部因素 4.光照、二氧化碳、温度、水分、矿质5.营养等因素对光合的影响（补偿点、6.饱和点、三基点）及相互作用 7.植物光合作用与作物产量 8.植物对光能的利用率及提高办法。 3. CO2供需矛盾与CO2施肥 在光照、温度、肥料和水分供应良好的条件下，CO2浓度常成为光合作用的限制因素。这时C4植物可依靠本身具有的CO2泵来加速CO2吸收，而C3植物则需从环境中补充CO2供应，以促进RuBPCase的羧化作用。在大田中要增加CO2浓度比较困难，只有大量使用有机肥料，深施碳酸氢铵，增加土壤微生物的呼吸。增施有机肥不仅提高土壤肥力，而且可以补充作物所需的CO2，如缺乏腐殖质的砂壤土CO2释放率为2kg·hm-2·h-1，而富含腐殖质的壤土CO2释放率则为4kg·hm-2·h-1。另外，应选择适合的种植密度与行向，有利于后期通风透光。 （三）温度影响碳同化酶系的活性、CO2的扩散和呼吸消耗。 存在有“三基点”现象。 植物类群 最低 最适 最高（℃） 热带C4植物 5~7 35~45 50~60 C3农作物 -2~0 20~30 40~50 常绿落叶乔木 0~5 25~30 45~50 温带落叶乔木 -3~-1 15~25 40~45 常绿针叶乔木 -5~-3 10~25 35~42 总光合速率 净光合速率 呼吸速率 小麦在不同温度下的光合呼吸速率 温度太低，叶绿体超微结构受损伤，气孔运动失调，酶钝化影响酶促反应速率（CO2分子扩散和化学反应速率都降低)，使光合作用抑制。 温度过高破坏叶绿体的结构，有关的酶钝化、失活；促进蒸腾造成水分亏缺，引起气孔关闭；同时呼吸速率增加(特别是光呼吸)，使净光合速率降低 （四）水分 植物组织细胞含水量接近饱和时,光合作用最强；水分亏缺时光合作用明显下降，至萎蔫后，甚至光合终止，恢复供水后，光合恢复仍有一个滞后期。 直接原因：水是光合作用底物之一； 间接原因：水分对光合作用的影响主要是间接影响。 CO2与光强对光合影响有相关性：低CO2浓度时光饱和点低，增加CO2浓度光饱和点也升高；反之，弱光下CO2饱和点低，增加光强，CO2饱和点也升高。 低温下，光饱和点、CO2饱和点均低；强光下及高CO2浓度下，光合最适温度升高。 水分 水也是光合作用的原料之一，但其对光合作用的影响主要是间接影响。 （1）影响气孔的开闭——气孔因素； （2）影响叶绿体的光合活性； （3）影响叶片的生长（光合面积）； （4）影响光合产物的运输； 非气孔因素 向日葵在较严重水分亏缺后光合速率的变化 （五）矿质元素 影响光作用的矿质元素主要有三类： 1.与叶绿素生物合成有关的元素： N、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn等； 2.直接参与光合作用的元素： N、P、K、Mg、Fe、Mn、Cl、等； 3.参与光合产物运输和转化的元素： P、K、B等； （六）O2 瓦布格效应（Warburg effect）：O2对光合作用的抑制作用,原因： 1.O2和CO2争夺Rubisco底物结合位点，O2提高RuBP加氧酶活性； 2.O2与NADP+竞争光合电子传递链上传递的电子； 3.强光下，O2接受电子形成活性氧，加速光合器官和光合色素的光氧化，使其降低对光能的吸收、传递和转换的能力，降低光合电子传递速率等。 （七）光合速率日变化 C3植物在夏秋炎热天气，中午光合速率下降，午后回升，光合作用日变化呈双峰曲线，这种现象称作日中低落现象，俗称“午休现象”。 棉花光合作用的日变化 光合日中低落现象产生的原因 中午高温引起呼吸消耗增加； CO2吸收减少，导致光合原料不足，Rubisco加氧反应，光呼吸增加； 光抑制现象，光合机构受损； RH较低，致气孔关闭； 光合产物积累，反馈抑制； 光合碳同化相关酶活性下降； 生物钟。 （八）各影响因素的相互关系 各个因素对光合作用的影响不是孤立的，而是综合的、相互联系的。因此要综合考虑，分析其主导因素。 影响光合作用的各因素中，如某一因素处在最低条件下，就成为当时限制着其他因素发挥作用的主要因子，即最小限制因子。 找到最小限制因子，人工改善后，就