第十二章光合作用.ppt

C3途径（又叫卡尔文循环途径）：是最基本、最普遍的，且只有该途径才可以生成碳水化合物. C３途径是光合碳代谢的基本途径。C４途径、CAM途径只是对C３途径的补充。 (四）光合作用的产物 光合作用的产物多种多样，包括糖类、有机酸、蛋白质和氨基酸等，但主要是糖类。 光合作用的产物与植物种类，叶龄，光质，氮素等营养有关。 第四节 光 呼 吸 光呼吸：植物的绿色细胞在光照下吸收氧气,释放CO2的过程。 光呼吸的呼吸基质是乙醇酸；光呼吸的过程是在叶绿体、过氧化体和线粒体3个细胞器协同作用完成。 乙醇酸的产生与RuBP羧化酶有关， RuBP羧化酶具有双重活性，不仅可以催化二磷酸核酮糖（RuBP）与CO2结合生成磷酸甘油酸(PGA)；也可催化二磷酸核酮糖（RuBP）与O2结合生成磷酸乙醇酸和磷酸甘油酸PGA，因此RuBP羧化酶又称为RuBP羧化—加氧酶。磷酸乙醇酸脱去磷酸基即为乙醇酸。 2PGA C3途径 RuBP PGA+磷酸乙醇酸 光呼吸 RuBP+O2 PGA+磷酸乙醇酸 乙醇酸 CO2 羧化 O2 加氧 这个催化反应的方向取决定于CO2和O2的浓度。 高 光呼吸增强 [O2]/[CO2] 低 光合作用增强 从上式可以看出，光呼吸是一个消耗有机物和能量的过程。据测算，C3植物往往有25%-30%的已经固定的碳素被光呼吸消耗掉，而高产的C4植物的光呼吸很微弱，几乎测不出来。因此，设法抑制光呼吸，植物的产量会显著提高，可以通过增加环境里CO2浓度，或者使用（2,3-环氧丙酸、亚硫酸氢钠等）光呼吸抑制剂抑制光呼吸。 光呼吸过程可用下式表示： 乙醇酸+O2+ATP+NADH+ H+ PGA+CO2+ADP+Pi+NAD+ 光呼吸和光合作用在大气中存在光照条件下同时进行。 光呼吸必须在光照条件下进行，不产生能量但要消耗能量，这是和暗呼吸不一样的，暗呼吸是指植物所有生活细胞在有光和无光的条件下进行的呼吸作用，一般称为呼吸作用，暗呼吸是相对光呼吸而言的，暗呼吸是细胞获得能量的途径；光呼吸发生的场所为绿色光合细胞中的叶绿体，过氧化体和线粒体，与暗呼吸在所有生活细胞质和线粒体发生；光呼吸的呼吸底物是乙醇酸，暗呼吸的呼吸底物为糖类、淀粉、脂肪、蛋白质和有机酸等。 第五节 光合速率及其影响因素 植物的光合作用受内外因素的影响，而衡量内外因素对光合作用影响程度的常用指标是光合速率。 一、光合速率 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。 CO２+ H２O 光 叶绿体 (CH２O) ＋ O２ CO2吸收量 干物质积累量 O2释放量 通常测定光合速率时没有把呼吸作用(光、暗呼吸)以及呼吸释放的CO2被光合作用再固定等因素考虑在内，因而所测结果实际上是净光合速率，如把净光合速率加上光、暗呼吸速率，便得到实际光合速率。 实际光合速率=净光合速率+呼吸速率 二、影响光合速率的因素 (一)影响光合速率的内部因素 1.植物种类 C3、C4植物（c4植物比c3植物固定co2的能力强） 2.叶龄 新长出的嫩叶，光合速率很低，成叶光合速率高。 3.光合产物的运输情况 叶制造的光合产物如果能及时运出，叶将保持较高的光合速率，如果光合产物在叶中堆积，叶的光合速率将下降。 例如，摘去花、果、顶芽等都会暂时阻碍光合产物输出，降低叶片特别是邻近叶的光合速率；反之，摘除其他叶片，只留一张叶片与所有花果，留下叶的光合速率会急剧增加，但易早衰。对苹果等果树枝条环割，由于光合产物不能外运，会使环割上方枝条上的叶片光合速率明显下降。 (二)影响光合速率的外部因素 1.光照强度 光是光合作用的动力，也是形成叶绿素、叶绿体以及正常叶片的必要条件，光还显著地调节光合酶的活性与气孔的开度，因此光直接制约着光合速率的高低。 第十二章  光合作用 第一节 光合作用的概念和意义 一、光合作用的概念 光合作用：是指绿色植物利用光能把所吸收的CO2和水等无机物合成有机物并释放出氧气的过程。 光合作用的总反应式为