[学科竞赛]高中生物奥赛辅导光合作用.pptVIP

光合作用的日变化 水不足，气孔部分关闭，影响CO2进入； 缺水使叶片淀粉水解加强，糖类堆积，光合产物输出慢，光合速率下降； 光合作用的光抑制。 光合作用“午休”现象原因 2 还原阶段 O COOH Mg2+ C-O P HCOH + ATP HCOH + ADP CH2O P CH2O P PGA DPGA O C-O P CHO HCOH + NADPH + H+ HCOH + NADP+ + Pi CH2O P CH2O P DPGA PGAld(GAP) 1、3-二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油醛 3-磷酸甘油醛的形成就完成了将无机CO2还原成糖,也实现了把活跃化学能转化为稳定化学能 由PGAld（GAP）经一系列转变重新合成CO2受体RUBP的过程 包括 3-、4- 、5-、6-、7- 碳糖的一系列反应，最后消耗1分子ATP，再形成RUBP，构成一个循环。 重要中间物:二羟丙酮磷酸(DHAP),可被运出叶绿体,进入细胞质基质中合成蔗糖,后者是光合产物运到非光合组织的主要形式,DHAP也可在叶绿体中转变成6-磷酸-葡萄糖进而形成淀粉,把光合产物暂时储藏在叶绿体中. 再生阶段 CO2最初受体是RuBP，固定CO2最初产物PGA，最初形成的糖(最初还原产物)是PGAld 物质转化：要中间产物收支平衡，净得一个3C糖，需羧化三次，即3RuBP固定3CO2 能量转化：同化1CO2，需3ATP和2NADPH，同化力消耗主要在还原阶段 总反应式： 总结 C3途径的总反应式 3CO2+5H2O+9ATP+6NADPH→GAP+9ADP+8Pi+6NADP++3H+ 可见，每同化一个CO2需要消耗3个ATP和2个NADPH，还原3个CO2可输出1个磷酸丙糖(GAP或DHAP) 固定6个CO2可形成1个磷酸己糖(G6P或F6P)。 形成的磷酸丙糖可运出叶绿体，在细胞质中合成蔗糖或参与其它反应； 形成的磷酸己糖则留在叶绿体中转化成淀粉而被临时贮藏。 再 C4 途径的发现 自20世纪50年代卡尔文等人阐明C3途径以来，曾认为不管是藻类还是高等植物，其CO2固定与还原都是按C3途径进行的。 1954年，哈奇(M.D.Hatch)等人用甘蔗叶实验，发现甘蔗叶片中有与C3途径不同的光合最初产物，但未受到应有的重视。 1965年，美国夏威夷甘蔗栽培研究所的科思谢克(H.P.Kortschak)等人报道，甘蔗叶中14C标记物首先出现于C4二羧酸，以后才出现在PGA和其他C3途径中间产物上，而且玉米、甘蔗有很高的光合速率，这时才引起人们广泛的注意。 1966-1970年，澳大利亚的哈奇和斯莱克(C.R.Slack) 重复上述实验，进一步地追踪14C去向，探明了14C固定产物的分配以及参与反应的各种酶类，于70年代初提出了C4-双羧酸途径，简称C4途径，也称C4光合碳同化循环，或叫Hatch-Slack途径。 至今已知道，被子植物中有20多个科约近2000种植物按C4途径固定CO2，这些植物被称为C4植物(C4 plant)。 （二）C4途径（Hatch-slack 途径） C4植物叶片解剖及生理学特点 C4植物 C3植物 维管 1 鞘细胞大、多. 小, 较少. 束鞘 2 具较大叶绿体,多，无基粒 无(或不发达). 细胞 3 能产生淀粉粒. 不能. 叶 1 叶绿体小、少,有基粒.