第5章第三节.ppt
《第5章第三节.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第5章第三节.ppt(50页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第5章 植物的光合作用,第三节 光合作用的过程和产物,一、光合作用的过程,光合作用的过程,原初反应,电子传递和光合磷酸化,CO2同化,光反应,暗反应,(一)原初反应(光化学反应),最低能量的叶绿体,分子中的电子跃迁到高级的轨道上处于激发状态(天线色素分子),本身变成,反应中心色素分子(处于激发状态),光,高能电子,正电荷反应中心色素分子,射出,光,相邻的物质,接受,原初电子受体,相邻的另一种物质,获得电子,原初电子供体,经过原初反应,光能转变成了高能电子所携带的电能。 在叶绿体中,能发生光化学反应中心色素分子有两种: 一种:对光的吸收高峰在700nm处,称为P700; 另一种的吸收高峰在680
2、nm处,称为P680。,(二)电子传递与光合磷酸化,P700射出高能电子,P680射出高能电子,NADP,被原初电子受体接受,还原,质子,NADPH+H,+,+,能发生光化学反应中心色素分子,Z发生电离,提供一个电子,Z 获得电子,+,水发生分解,水的光氧化,光合链(Z链),电子在光合链中传递,一部分能量,释放能量,推动,ADP与Pi合成为ATP,光合磷酸化,高能电子所携带的电能转化,NADPH+H 和ATP中的化学能,+,可同化CO2,同化力,(三)碳同化,二氧化碳同化(CO2 assimilation),简称碳同化,是指植物利用光反应中形成的同化力(ATP和NADPH),将CO2转化为碳水
3、化合物的过程。是在叶绿体的基质中进行的,有许多种酶参与反应。 高等植物的碳同化途径有三条,即C3途径(最基本的途径)、C4途径和CAM(景天酸代谢)途径。,1、C3途径(卡尔文循环、光合碳循环 ),在叶绿体中,羧suo化酶的催化,磷酸已糖,两分子磷酸甘油酸PGA,CO2被二磷酸核酮糖接受,焦糖和淀粉等,二磷酸核酮糖继续循环,这一途径CO2最初形成的稳定产物PGA是三碳化合物,故称C3途径。,在20世纪60年代,发现有些起源于热带的植物,如甘蔗、玉米等,除了和其它植物一样具有卡尔文循环以外,还存在一条固定CO2的途径。 它固定CO2的最初产物是含四个碳的二羧酸,故称为C4-二羧酸途径(C4dic
4、arboxylic acid pathway),简称C4途径。,2、C4途径,叶肉细胞中的CO2,磷酸烯xi醇丙酮酸,四碳酸,合成,进入,含叶绿体的维管束鞘细胞,放出CO2,发生脱羧反应,进入C3途径,形成有机物,含有,“花环状”环绕在维管束鞘细胞外,含有,大,含有,排列疏松,不含,小,维管束,维管束,C4 植物的叶片结构,海绵组织,维管束鞘细胞,栅栏组织,维管束鞘细胞,一部分叶肉细胞,C3植物:小麦、水稻、棉花、大豆等,大多数花草、树木都属于C3植物。,C4植物:明显特点是光合速率高,生长速度快,而且能适应高温、干旱和高光强度的生长环境。如玉米、甘蔗、高粱、马齿苋、莎草科,双子叶植物菊科、大
5、戟科、藜科和苋科。,苋科马齿苋,地锦草,3、CAM途径,CAM一词来源于景天酸代谢(crassulacean acid metabolism),景天属植物是一大类肉质植物,CAM途径就是首先在这类植物中发现的。,CAM植物特别适应于干旱地区,其特点是气孔夜间张开,白天关闭。夜间二氧化碳能够进入叶中,也被固定在C4化合物中,与C4植物一样。吸收二氧化碳、放出氧气;白天有光时则C4化合物释放出的二氧化碳,参与卡尔文循环。 CAM光合作用的效率不高,利用这种途径的植物可以在荒漠中、酷热的条件下存活,但生长缓慢。 景天酸代谢(CAM)是植物光合 作用中固定二氧化碳的一种特殊方式。,CAM途径的植物特征
6、,所有的科都起源于热带或亚热带,其中许多种生长于干旱地区。,大部分植物的茎或叶是肉质的。,在高温、干旱环境中生长的植物经过长期演化而形成的,如仙人掌科、景天科、龙舌兰科、凤梨科、大戟科、番杏科、百合科。 夜间气孔开放,白天气孔关闭。,二、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、氨基酸和蛋白质等,最主要的是蛋白质。 光合作用产物与植物种类、叶龄、光质和氮数营养等有关,幼叶-蛋白质较多 成叶-糖类; 光照强,产糖就高些 光照弱,产蛋白质多些; 红光下,合成糖类多 蓝光下,合成蛋白质多; 氮素营养增加,产蛋白质多 氮素营养降低,产糖类多 在氮素多,光弱情况下,植物徒长而形成柔弱、易
7、倒的现象。,三、植物体内有机物的运输和分配,农业生产实践中,有机物运输是决定产量高低和品质好坏的一个重要因素。因为,即使光合作用形成大量有机物,生物产量较高,但人类所需要的是较有经济价值的部分,如果这些部分产量不高,仍未达到高产的目的。从较高生物产量变成较高经济产量就存在一个光合产物运输和分配的问题。,(一)有机物运输的途径和方向,一般结论: (1) 盐类和无机物质是在木质部向上运输,也可向下运输。 (2) 有机物质是在韧皮部向上和向下运输的,叫双向运输。 (3) 有机氮和激素等可在木质部向上运输,也可经韧皮部向下运输。 (4) 溶质能从一个组织到另一个组织进行微弱的横向运输,一般以胞间短距离
8、运行。 ,有机物的运输主要发生在韧皮部,所以可以在植物的树干上将韧皮部进行环割,切断有机物的向下运输促进花芽和果实的生长。 李树在开花前在侧枝基部进行环割,可防止落花落果和增大果实,提高果实含糖量的作用。 荔枝树在扦插前环割,在切口上方产生瘤状愈结组织后,可提高扦插成活率。,(二)有机物运输的形式与速度,大量研究表明,植物筛管汁液中干物质含量占10%25%,其中90%以上为碳水化合物。在大多数植物中,蔗糖是糖的主要运输形式。 在某些植物,含有其它糖类,如棉子糖、水苏糖,但这些糖都是由1个蔗糖分子与若干个半乳糖分子结合形成的非还原性糖。另外韧皮部运输物中还有维生素、激素等生理活性物质,这些物质的
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 三节
链接地址:https://www.31doc.com/p-2974508.html