第五章--植物但的光合作用.ppt

三、选择题 1.叶绿素分子的头部是（）?化合物。 A 萜类 ??B.Fe卟啉环? ?C.Fe吡咯环? ?D.Mg卟啉环 2.维持植物生长所需的最低光照强度（） A.等于光补偿点 B. 高于光补偿点 C. 低于光补偿点 D. 与光照强度无关 3.夜间，CAM植物的液泡内积量大量的?（）??。 A．氨基酸?? B.糖类 C.有机酸 D.CO2 四、简答题  什么是光合作用?其意义有哪些? 有哪些外界因素影响叶绿素的合成? 五、论述题 为什么 C 4 植物的光合效率一般比 C 3 植物的高？ 光合作用受哪些环境因素的影响 ? （三）景天酸代谢途径 景天科、仙人掌科、菠萝等植物有一个特殊的CO2同化方式： 这类植物体内白天糖分含量高，而夜间有机酸含量高。 2、C4植物与CAM植物的异同点 相同点：都同时具有C3途径与C4途径。 不同点： C4植物 同一时间(白天)在不同的空间(叶肉细胞和维管束鞘细胞)将CO2的固定（C4途径）和还原（C3途径）两个过程分开（空间隔离）。 CAM植物在不同时间(黑夜和白天)在同一空间(叶肉细胞)将这两个过程分开（时间隔离）。 剑麻 芦荟 落地生根 龙舌兰 CAM植物起源于热带，往往分布于干旱的环境中，多为肉质植物。 常见的CAM植物有剑麻、龙舌兰、百合、仙人掌、芦荟等 3、CAM途径的调节 CAM的昼夜变化与PEPC的调节有关。 PEPC（磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶）为胞质酶，受细胞质的pH昼夜变化影响，苹果酸是它的负效应剂。 日间:苹果酸从液泡输出，细胞质的pH下降，苹果酸对PEPC抑制增加， 阻止PEP的羧化反应，并避免PEPC与Rubisco竞争CO２。 夜间:苹果酸进入液泡，细胞质的pH升高，苹果酸对PEPC抑制下降， PEPC活性提高， 有利PEP的羧化反应。 (二)光呼吸的生化途径 光呼吸是一个氧化过程，被氧化的底物是乙醇酸。 1、乙醇酸的产生 1,5-二磷酸-核酮糖羧化酶/加氧酶(Rubisco)具有双重功能，既能使RuBP与CO2起羧化反应，又能使RuBP与O2起加氧反应。 1）光呼吸的底物是乙醇酸，所以也称C2循环。 2）叶绿体、线粒体和过氧化体三种细胞器协同完成。 3） O2吸收发生在叶绿体和过氧化体，释放CO2发 生在线粒体。 1.消除乙醇酸： 乙醇酸对细胞有毒害，光呼吸则能消除乙醇酸，使细胞免遭毒害。 2.防止强光和氧对光合机构的破坏：在强光下，光反应中形成的同化力会超过CO2同化的需要；同时由光激发的高能电子会传递给O2，形成的超氧阴离子自由基会对光合膜、光合器官有伤害作用 3.防止O2对光合碳同化的抑制作用 光呼吸的生理意义 1. 光合作用的直接产物：糖类、氨基酸、蛋白质、脂肪酸和有机酸等。 2. 不同植物种类： （1）淀粉为主：大多数植物的光合产物，例如棉花、烟草、大豆等。 （2）葡萄糖和果糖：如洋葱、大蒜等。 （3）蔗糖：小麦、蚕豆等。 3. 生育期：幼叶以糖类、蛋白质为主；成熟叶片：糖类。 4. 环境条件：强光下以蔗糖和淀粉为主；弱光下含氮物质：谷氨酸、天冬氨酸和蛋白质等形成 较多。 五、光合作用的产物（一）光合作用的主要产物 第三节 C３、C４、CAM植物的比较 一、叶片解剖结构 C3植物 C4植物 CAM植物 BSC不发达 BSC发达 BSC不发达 不含叶绿体 BSC含叶绿体 不含叶绿体，含较多线粒体 其周围叶肉细胞排列疏松 其周围叶肉细胞排列紧密, 呈“花环型”结构 叶肉细胞的液泡大 C３、C４、CAM植物的相互关系 C４植物和CAM植物是从C３植物进化而来的。 C３途径是光合碳代谢的基本途径。C４途径、CAM途径以及光呼吸途径只是对C３途径的补充。 总之，不同碳代谢类型之间的划分不是绝对的，它们在一定条件下可互相转化，这也反映了植物光合碳代谢途径的多样性、复杂性以及在进化过程中植物表现出的对生态环境的适应性。 第四节 影响光合作用的因素 一、光合作用指标 光合速率： 指单位时间单位叶面积的CO2吸收量或O2的释放量。 通常测定光合速率时没有把呼吸作用(光、暗呼吸) 考虑在内，因而所测结果实际上是表观光合速率。 CO2 + H2O 光合 (CH2O) + O2 呼吸