光合作用.ppt

(1)增加光合面积 合理密植 使作物群体得到合理发展，使之有最适的光合面积，最高的光能利用率，并获得最高收获量的种植密度。 （六）提高植物光能利用率的途径 图36 叶面积系数与群体光合作用、呼吸作用及干物质积累的关系示意图 改变株型 近年来国内外培育出的水稻、小麦、玉米等高产新品种，差不多都是秆矮、叶挺而厚的。种植此类品种可增加密植程度，提高叶面积系数，并耐肥抗倒，因而能提高光能利用率。 水稻在LAI为7，小麦为5，玉米为6左右时，通常能获得较高的产量。 LAI=总叶面积/土地面积 (2)延长光合时间 1.提高复种指数：轮种，间种，套种 2.延长生育期 3.补充人工光照 （3）提高光合效率 1.增加二氧化碳浓度；田间通风良好 2.降低光呼吸：C3植物水稻、小麦、大豆等光呼吸很显著；光呼吸抑制剂 （4）底物再生阶段 C4二羧酸脱羧后形成的Pyr运回叶肉细胞，由叶绿体中的丙酮酸磷酸二激酶(PPDK)催化，重新形成CO2受体PEP。 NAD-ME型和PCK型形成的丙氨酸在叶肉细胞中先转为丙酮酸，然后再生成PEP。 由于PEP底物再生要消耗2个ATP，这使得C4植物同化1个CO2需消耗5个ATP与2个NADPH。 2009年考研题 C4植物光合作用固定CO2形成的第一个产物是 A琥珀酸; B草酰乙酸; C苹果酸; D天冬氨酸 下列关于C4植物光合作用的叙述，正确的是 A. 最初固定CO2的PEP羧化酶存在于叶肉细胞基质中 B. 叶肉细胞中形成的草酰乙酸通过胞间连丝运输到维管束鞘细胞 C. 维管束鞘细胞中形成的磷酸丙糖通过胞间连丝运输到叶肉细胞 D. C4植物的CO2补偿点化C3植物的高，光饱和点化C3植物的低 2012年考研题 3.C４途径的意义 C4植物具较高光合速率的因素有∶ C4叶肉细胞中的PEPC对底物HCO3－ 的亲和力极高； C4由于有“CO2泵”浓缩CO2的机制，降低了光呼吸； 高光强产生更多同化力满足C4植物对ATP的额外需求； 鞘细胞中的光合产物就近运入维管束,防止反馈抑制。 C4途径是植物光合碳同化对热带环境的一种适应方式。 在高温、强光、干旱和低CO2条件下，C４植物显示出高的光合效率。 4.景天植物型酸代谢途径（CAM途径） 1.CAM在植物界的分布与特征 夜间固定CO2产生有机酸，白天有机酸脱羧释放CO2，用于光合作用。 适应干旱环境的一种进化形式。 在光下关闭气孔 草酰乙酸 暗中气孔张开 CAM植物与C4植物固定与还原CO2的途径基本相同，二者的差别在于： C4植物是在同一时间(白天)和不同的空间(叶肉细胞和维管束鞘细胞)完成CO2固定(C4途径)和还原(C3途径)两个过程； 而CAM植物则是在不同时间(黑夜和白天)和同一空间(叶肉细胞)完成上述两个过程的。 特 性 C3植物 C4植物 CAM植物 1.植物类型 典型的温带植物 热带、亚热温带植物 典型的旱地植物 2.叶的结构 BSC不发达,内无叶绿体,无“花环”结构 BSC发达,内有叶绿体, 有“花环”结构 BSC不发达,叶肉细胞的液泡大,无“花环”结构 3.CO2固定酶 Rubisco PEPC, Rubisco PEPC, Rubisco 4.最初CO2受体 RuBP PEP 光下RuBP,暗中PEP 5.光合初产物 PGA OAA 光下PGA,暗中OAA 表4-2 C３、C４和CAM植物的结构、光合生理生态特性的比较 论述植物光合作用碳同化途径的特点（13分） 2010年考研题 1、C3途径是所有植物共有的最终将CO2同化为糖的途径，其固定的CO2的酶是Rubisco，该酶是具有羧化和加氧双重活性。CO2的受体是RuBP，第一个稳定性产物的是C3化合物，该途径在叶绿体基质中进行。 2、C4途径初次固定CO2的酶是PEP羧化酶，其对CO2的亲和力高于Rubisco，CO2的受体是PEP，产物是C4化合物，在叶肉细胞的细胞质中进行。固定形式的C4化合物运输到维管束鞘细胞中脱羧放出CO2，在鞘细胞的叶绿体中通过C3途径将CO2同化为糖。因此C4途径起着“CO2”泵的作用，使鞘细胞中的CO2浓度增大，光呼吸降低，光合速率提高。C4途径是植物适应高温干旱环境的一条途径。 3、CAM途径初次固定的CO2的酶是PEP羧化酶，CO2的受体是PEP，产物是C4化合物。具有CAM途径的植物气孔夜间开放吸收CO2，在叶肉细胞的细胞质中固定CO2形成的有机酸贮存于液泡中，白天光下有机酸脱羧放出的CO2在叶绿体中经C3途径合成唐。CAM途径是植物在长期进化过程中形成的适应于干旱环境的一种碳同化方式。 5.光合作用的产物 主要是糖类,包括单糖(葡萄糖和果糖)、双糖（蔗糖）和多糖（淀粉） 高等植物