植物生理学光合作用自我整理笔记
七年级上册生物光合作用笔记

七年级上册生物光合作用笔记
1 什么是光合作用
光合作用是植物在光的作用下,利用富含氧的大气中的二氧化碳完成生物体本身的营养物质的合成过程。
这是植物体获得能量的主要来源,也是植物的主要地位的重要原因之一。
光合作用的形式包括体内的光合作用和体外的光合作用。
2 光合作用的物质基础
光合作用中参与物质来源很多,主要是水,二氧化碳,其他少量矿物质,如磷,钾,钙等,以及叶绿素等物质。
3 光合作用的两个过程
光合作用一般分为光合成过程与光化学分解过程,即由二氧化碳获得水,葡萄糖和氧的综合作用,这是植物细胞利用太阳能合成有机物的过程,又称为光合成。
它涉及天然光源,通过能量转化,对存储有氧化产物做物理化学变化,是植物及植物体合成有机物的过程。
4 光合作用的功能
光合作用最重要的功能就是利用太阳能和气体完成植物营养物质的合成,它把太阳能转化成植物体内的机械能和化学能,转变成植物蛋白质、淀粉和油的有机物,从而满足植物的生长和繁殖的需要。
除此之外,光合作用还可以降低空气温度,产生酸雨反应,增强生物圈
中水的循环,调节气候等,在更大范围内发挥作用,促进环境的平衡和稳定。
5 光合作用的现代应用
光合作用在植物体生理上具有重要的意义,在现代生态研究中也有广泛的应用。
由于气候变暖会对植物的光合作用有影响,因此我们可以利用光合作用来预测气候变化以及气候变暖的影响程度。
另外,在现在的室内观赏植物的养殖技术中,也可以利用光合作用模拟出最适合植物生长的环境,以提高植物的效率。
光合作用知识点总结

光合作用知识点总结光合作用是指植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物(如葡萄糖)和氧气的生物化学过程。
在这个过程中,光合系统中的色素(如叶绿素)吸收太阳能,并通过一系列复杂的反应将太阳能转化为可供植物生长和维持生命所需的能量。
光合作用的基本方程式可以表示为:6CO2 + 6H2O + 光能→C6H12O6 + 6O2。
根据这个方程式,我们可以总结光合作用的几个主要知识点。
1. 光合作用的类型:光合作用可以分为两个阶段:光能捕获和光化学反应。
光能捕获阶段发生在叶绿体的色素中,其中光合色素(如叶绿素)吸收光能并转化为化学能。
光化学反应阶段发生在叶绿体的光化学系统中,其中光能被用来将二氧化碳和水转化为有机物和氧气。
2. 光合色素的种类:光合色素是植物中进行光合作用的关键。
最常见的光合色素是叶绿素,它主要吸收蓝色和红色光线,而反射绿色光线,因此给植物和叶子呈现出绿色。
除了叶绿素外,植物还含有其他类型的光合色素,如类胡萝卜素(吸收蓝绿光),叶黄素(吸收蓝光)等。
3. 光合作用的条件:光合作用需要一定的条件来进行。
光合作用最适宜的温度范围通常在20-35摄氏度之间。
此外,光合作用需要光照和二氧化碳供应。
光合作用在较强的光照下效果最好,因为光照提供了足够的能量来驱动反应。
二氧化碳是光合作用的原料之一,植物通过气孔从空气中吸收二氧化碳,并将其转化为有机物。
4. 光合产物的用途:光合作用产生的有机物主要是葡萄糖,这些有机物被植物用来作为能量来源和构建植物细胞的材料。
葡萄糖不仅用于植物自身的生长和发育,还可转化成淀粉、纤维素等形式,储存在植物的根、茎和果实中。
此外,光合作用产生的氧气通过植物的叶子释放到大气中,提供生物圈中其他生物呼吸所需的氧气。
5. 光合作用在生态系统中的重要性:光合作用是地球生态系统中最重要的生化反应之一。
通过光合作用,植物能够将太阳能转化为化学能,为整个食物链的生物提供能量和有机物。
光合作用还能够吸收大量的二氧化碳,起到减缓全球气候变暖的作用。
高中生物必修一光合作用笔记

一、光合作用
1. 概念:光合作用是指在生物体内,利用太阳光能,将水分子及二氧化碳分子分解成高能的有机物质(如糖)和氧气的一种物质代谢过程。
2. 作用:光合作用是生物体存在和发展的重要基础,因此被称为生物体的“生命之源”,是植物体内的一种自然反应,也是植物体的重要生命活动,是植物体的“维生素”,是植物体的“呼吸”,是植物体“摄食”的主要途径。
3. 光合作用过程:光合作用分为光反应和呼吸反应,其中光反应是将水分子和二氧化碳分子分解为糖及其他有机物质,而呼吸反应则是将糖等有机物质分解为水和二氧化碳,从而达到光合作用的目的。
二、光合作用的过程
1. 光合反应:光合反应是光合作用的主要过程,是植物体在细胞内利用太阳光能将二氧化碳分子和水分子分解成糖及其他有机物质的过程,是光能转化为化学
能的过程。
2. 呼吸反应:呼吸反应是在生物体内利用氧化糖及其他有机物质产生能量的反应,是光合作用的另一个重要组成部分,呼吸反应是糖类有机物质被氧化分解为水和二氧化碳的过程,是将化学能转化为光能的过程。
下午课上任务准备好七上课本,整理“光合作用”笔记

下午课上任务准备好七上课本,整理“光合作用”笔记光合作用(Photosynthesis),即光能合成作用,是植物、藻类和某些细菌.在可见光的照射下,经过光反应和暗反应,利用光合色素,将=氧化碳(或硫化氢)和水转化为有机物,并释放出氧气(或氢气)的生化过程。
光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和,是生物界赖以生存的基础,也是地球碳氧循环的重要媒介。
光合作用(Photosynthesis)是绿色植物利用叶绿素等光合色素和某些细菌(如带紫膜的嗜盐古菌)利用其细胞本身,在可见光的照射下,将二氧化碳和水(细菌为硫化氢和水)转化为有机物,并释放出氧气(细菌释放氢气)的生化过程。
植物之所以被称为食物链的生产者,是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。
通过食用,食物链的消费者可以吸收到植物及细菌所贮存的能量,效率为10%~20%左右。
对于生物界的几乎所有生物来说,这个过程是它们赖以生存的关键。
而在地球上的碳氫循环,光合作用是必不可少的。
生物的生命活动都需要消耗能量,这些能量来自生物体内糖类、脂类和蛋白质等有机物的氧化分解。
生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳或其他产物,并且释放出能量的总过程,叫吸作用(又叫生物氧化)。
呼吸作用,是生物体细胞把有机物氧化分解并产生能量的化学过程,又称为细胞呼吸(Cellular respiration)。
无论是否自养,细胞内完成生命活动所需的能量,都是来自呼吸作用。
真核细胞中,线粒体是与呼吸作用最有关联的胞器,呼吸作用的几个关键性步骤都在其中进行。
呼吸作用是一种酶促氧化反应。
虽名为氧化反应,不论有无氧气参与,都可称作呼吸作用(这是因为在化学上,有电子转移的反应过程,皆可称为氧化)。
有氧气参与时的呼吸作用,称之为有氧呼吸;没氧=气参与的反应,则称为无氧呼吸。
同样多的有机化合物,进行无氧呼吸时,其产生的能量,比进行有氧呼吸时要少。
有氧呼吸与无氧呼吸是细胞内不同的反应,与生物体没直接关系。
绿色植物的光合作用笔记

绿色植物的光合作用笔记
以下是关于绿色植物光合作用的笔记:
光合作用的定义:光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。
光合作用的部位:光合作用主要在叶绿体中进行。
光合作用的原料:二氧化碳和水。
光合作用的产物:有机物(主要是淀粉)和氧气。
光合作用的条件:光和叶绿体。
光合作用的过程:
1. 光反应阶段:在光的作用下,叶绿体中的色素吸收光能,将水
光解为氧气和还原氢,并将光能转化为化学能,储存在 ATP 中。
2. 暗反应阶段:在无光的条件下,叶绿体中的酶利用光反应阶段
产生的还原氢和 ATP,将二氧化碳转化为有机物。
光合作用的实质:将无机物(二氧化碳和水)转化为有机物,并
将光能转化为化学能储存在有机物中。
光合作用的意义:
1. 制造有机物:绿色植物通过光合作用制造的有机物,不仅为自身的生长发育提供了营养物质,也为其他生物提供了食物来源。
2. 转化并储存太阳能:光合作用将光能转化为化学能,储存在有机物中,是地球上最重要的能量转化过程之一。
3. 维持大气中的氧气和二氧化碳平衡:光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,维持了地球大气中氧气和二氧化碳的相对平衡,对生物的生存和生态环境的稳定具有重要意义。
光合作用是地球上最重要的生物化学反应之一,为地球上的生物提供了物质和能量来源,维持了生态系统的平衡和稳定。
光合作用知识点归纳总结

光合作用相关考点总结知识点一、捕获光能的色素 1、提取和别离叶绿体中的色素(1)原理:叶绿体中的色素能溶解于.叶绿体中的色素在 中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快;区3那么慢. _ (2)方法步骤: — — ①提取绿叶中色素:称取菠菜叶 2g 一剪碎置于研钵一放入少许 和 一参加 5mL ______ 』迅速研磨一过滤一收集滤液(试管口用 塞严) ②制备滤纸条:③画滤液细线:④别离色素:滤纸条轻轻插入盛有层析液的小烧杯中,滤液细线不能触及到 ________________________ ,用培养皿盖住小烧杯.(3)结果分析:胡萝卜素 口十黄麦 叶绿素区 叶绿素b无水乙醇的用途是 二氧化硅的作用是;碳酸钙的作用是;滤纸条上的细线要求画得细而直,目的是保证层析后别离的色素带 ;便于观 察分析;别离色素时,层析液不能没及滤液细线的原因是 ; 层析装置要加盖的原因是 ;是否可以用滤纸代替尼龙布过滤 ;叶绿素主要吸收和利用 胡萝卜素和叶黄素主要吸收 . 1 .结构与功能的关系(1)基粒和类囊体增大了受光面积.(2)类囊体的薄膜上分布着酶和色素,利于光反响的顺利进行. (3)基质中含有与暗反响有关的酶. 2 .色素的分布与作用(1)分布:叶绿体中的色素都分布于类囊体的薄膜上. (2)作用:色素可吸收、传递光能 3 .影响叶绿素合成的因素(1)光照:光是影响叶绿素合成的主要条件,在黑暗中不能合成叶绿素,因而叶片发黄.(2)温度:温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性,进而影响叶绿素的合成.低温时,叶 绿素分子易被破坏,而使叶子变黄.(3)必需元素:叶绿素中含 N 、Mg 等必需元素,缺乏 Mg 将导致叶绿素无法合成,叶变黄. 光合作用过程中物质和能量的变化光 条件 光、色素、酶反 场所 在类囊体的薄膜上应 物质变化 水的分解:2Ho 三 4[H] + QT ATP 的生成:ADP+ Pi @乜ATP阶 段 能量变化 光能一 ATP 中的活泼化学能 暗 条件 酶、ATR [H](有光、没光都行)反场所叶绿体基质最快(落解度 最慢?溶解度_璜黄色 —黄色 菇碌声黄巽色[H ]相对增加 ATP 相对增加—-上述两种悯质一(CHM))合成量相对减少 转化速度变慢L O 2产生量减少■口光照不变」叱& 龙固定增弼上 由缺乏 在 充足 । — 丕后:仍 止:‘带进i JC 3含量F 降 C5含量上升考点二:与光合作用有关的曲线及分析、光合作用与呼吸作用的联系m 光照强一弱 CO2供给不变IM 足小】1:加进和JO TVUt 上升 1 c\HLt 卜 K 革<工:1 ra< » rr]就 m 龙少(2)光腔弱f 皈 光与应坳孤. C<)2供给不变暗反响□ □增多 ATP 增去()2产生M 增亲<3还此增如CY 坛固定f 乃正幡近彳『(3)光照不变暗反响 减少CX 上供给CX 为固定减弱 G 复原仍正沿进行「门冷I4匚升 __________ (七自认尸I 绛4卜鼻产生量减少(X 裔,it I' 降 C5含量上升12()>量增加(CHz6合成fit 相对 增加『[H ]减少 光巴区斌弱A ATP 减少[H :|相对?咸少A I J >到[又寸祖瓦少[二逑两种物质 转化速度加快 (Q 产生母增加上第j J & JIIri —;过寸也HJ EJ ,田梅力也产设可幅J 寸rij .e Jut if । jjir T但剧话一这番+r 川j 〞寸 n*j( An TQfl ' » O JU \*5 +l lL *间作理种什音反hVJ 就fTr 不Pl I 圻加1m 座,越尺比CMl *1 •一树L 酬 博」* *[加应 阶 段物质变化一一、 ____ 一 酶-CO 的固定:CO + C 5 - 2c 3 酶C 3 的复原:C 3 + [H] ATp (CHO)能量变化 ATP 中的活泼化学能一 (CHO)中的稳定化学能有关光合作用和呼吸作用关系的变化曲线图中,最典型的就是夏季的一天中如图1所示:1.曲线的各点含义及形成原因分析a点:凌晨3时〜4时,温度降低,呼吸作用减弱, 减少;b点:上午6时左右,太阳出来,开始进行光合作用;bc 段:光合作用小于呼吸作用;c点:上午7时左右,光合作用等于呼吸作用;ce段:光合作用大于呼吸作用;d点:温度过高,局部气孔关闭,出现午休〞现象; e点:下午6时左右,光合作用等于呼吸作用;ef段:光合作用小于呼吸作用;fg段:太阳落山,停止光合作用,只进行呼吸作用.2.有关有机物情况的分析(见图2)CO2释放I)COiM样放(1)积累有机物时间段:(2)制造有机物时间段: ce段; bf段; og段;(4) 一天中有机物积累最多的时间点:(5)一昼夜有机物的积累量表示:e点;Sp-SM-SNoCO2含量的变化曲线图(见图3)(1)如果N点低于M点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量增力口;(2)如果N点高于M点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量减少; 枳黑有机物制造有凯物消耗有机物闺231厂~......... T■一定旭11“内.JSS hi ।i( h 铉血. 可樨启*令在率.3f年U足i 一运限族4:比门疝卡W不M增加和士岫』卉用」c占当血,瑞"葬:内tx K F内定原,可用用年R9出地口.七时通故1 .帕1〞〕也柝L..马河段I I 九ft作JU达八一阳步伊化卜迸h 白勺./i J密its过箫三叫阿刖白勺河rr inf 版小晌也介;虫中U5. H i ? jlA 幸狭土国也上的“寸,n 犬1西、与福!刑湖AT .四匕适当晔合而码1士古祚耳1实际自喔量、\M A在一启范围内. TT机物的灯生产及?加干物质的斌、胸叶面积的增加而增加. 司过一定限度1)寸,舶u| 1旬枳白勺格力口而诚少适当同苗.合理雨植】适当修纳[或姐征K合速率,只有提升光强或CO浓度.Q点后酶的活性随温度降低而降低,其光合速率也随之降低. 有关光合作用和细胞呼吸中曲线的拓展延伸CO2吸收和释放变化曲线图,吸收K >2的吸收Lh的料放\时间(3)如果N 点等于M 点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量不变; (4)CO2含量最高点为 c 点,CO2含量最低点为 e 点.4.在相对密闭的环境下,一昼夜 O2含量的变化曲线图 Q (1)如果N 点低于M 点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物 总量减少; (2)如果N 点高于M 点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物 总量增加;(3)如果N 点等于M 点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物 总量不变;(4)02含量最高点为 e 点,02含量最低点为c 点. 考点三:光合作用速率与呼吸作用速率的关系(1)呼吸速率的表示方法:植物置于黑暗环境中,测定实验容器内C02曾加量、02减少量或有机物减少量.(2)净光合速率和真正光合速率 ①净光合速率:常用一定时间内 02释放量、C02吸收量或有机物积累量表示; ②真正光合速率:常用一定时间内 02产生量、C02固定量或有机物产生量表示.(3)光合速率与呼吸速率的关系:①绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率(A 点).②绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行,测得的数据为净光合速率. ③真正光合速率=净光合速率+呼吸速率.特别提醒:本块知识为本专题重中之重,高考题型一般为搭配曲线的信息分析题,搭配数据曲线的实验分析结论题.解答本块题必须具有完善的知识系统、 实验理念、信息分析水平和知识迁移水平.本块水平的培养依赖大家的复习总结, 大量的高考和经典题型练习,老师的合理引导.由于本块曲线较多, 对曲线的分析简单总结一下: 一看纵横坐标(自变量和因变 量),二看起点终点,三看交点转折点(代表的特定含义) 、四看曲线整体走向,五定单一变量(多因子变量时使用).绘制曲线也应注意这几点. 提升农作物产量的常用方法:途径 举措或方法 延长光时 补充光照 增大光合作用面枳 间作、合理密植提升光合作用效率 限制适宜光弓虽、提升 C0浓度(如通风)、合理施肥 提升净光合作用速率维持适当昼夜温差(白天适当升温,晚上适当降温)其ir炎选小。
414植物生理学笔记

414植物生理学笔记一、植物生理学笔记之细胞结构1. 植物细胞啊,就像一个小小的王国呢。
它有细胞壁,这就像是王国的城墙,起着保护的作用。
细胞壁是由纤维素这些东西组成的,可结实啦。
2. 细胞膜呢,那是个很挑剔的门卫。
它决定着什么东西能进细胞,什么东西不能进。
就像只让那些有通行证的分子通过一样。
3. 细胞质就像是这个小王国里的热闹集市,各种细胞器就在这细胞质里活动。
线粒体就像是细胞的发电厂,不停地生产能量,没有它,细胞就没动力啦。
4. 叶绿体啊,这可是植物细胞特有的宝贝。
它是进行光合作用的地方,把阳光、二氧化碳和水变成有机物和氧气,就像一个神奇的小工厂。
二、植物生理学笔记之水分代谢1. 植物吸水就像人喝水一样重要。
植物吸水主要有两种方式,一种是渗透吸水,就像水顺着浓度差从多的地方往少的地方流。
2. 另一种是吸胀吸水,像那些干种子没有液泡的时候,就靠这种方式吸水。
水分在植物体内的运输就像是在管道里流动,通过导管从根部一直运到叶片等地方。
3. 植物还会失水呢,蒸腾作用就是植物失水的主要方式。
叶片上的气孔就像一个个小窗户,水分从这里跑出去。
不过这蒸腾作用也有好处,能促进水分和养分的运输,还能降低叶片温度。
三、植物生理学笔记之矿质营养1. 植物生长需要很多矿质元素,就像人需要各种维生素和矿物质一样。
氮元素是很重要的,它是构成蛋白质的关键成分,缺了氮,植物就会长得又黄又瘦。
2. 磷元素也不可少,它和植物的能量代谢、繁殖等都有关系。
要是缺磷,植物的果实和种子可能就发育不好。
3. 钾元素对植物的抗逆性很有帮助,还能调节气孔开闭等。
不同的矿质元素有不同的作用,而且植物吸收这些矿质元素还需要一定的条件呢。
四、植物生理学笔记之光合作用1. 光合作用可是植物生理学里超级重要的部分。
前面提到叶绿体是进行光合作用的场所,那里面的叶绿素就像是捕捉阳光的小能手。
2. 光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。
光反应阶段就是在光的作用下,产生氧气、ATP和NADPH这些东西。
生物光合知识点总结归纳

生物光合知识点总结归纳光合作用的化学方程式可以用如下公式表示:6CO2 + 6H2O + 光能→ C6H12O6 + 6O2光合作用同化了光能,将二氧化碳和水转化为有机物质葡萄糖,同时释放出氧气。
光合作用可以分为光反应和光独立反应两个阶段。
光反应发生在叶绿体的类囊体内。
当叶绿体受到光照时,叶绿体内的叶绿体色素可以将光能吸收下来,转化为化学能。
光能被吸收后,激发了叶绿体色素分子中的电子,这些激发态的电子被传递到电子接受体,最终被用来还原NADP+。
同时,光反应还产生了氧气和ATP。
光独立反应发生在叶绿体的基粒体内质膜上的叶绿体基粒体酶中,需要ATP和NADPH作为能量来源。
在这个过程中,植物利用光反应产生的ATP和NADPH,将二氧化碳还原为葡萄糖,完成了光合作用的最终目标。
光合作用的速率受到光照、二氧化碳浓度和温度等多种因素的影响。
在光照强度过强时,植物光合作用速率会受到抑制。
而对于一些植物来说,光合作用的速率还会受到二氧化碳浓度和温度的影响。
因此,合理调节光照、二氧化碳浓度和温度,对于提高植物光合作用效率具有重要意义。
叶绿体是进行光合作用的关键器官。
叶绿体是植物的细胞器,其内部含有多种色素,包括叶绿素、类胡萝卜素等,这些色素可以吸收不同波长的光能,并转化为化学能。
除了叶绿体外,植物的整个叶片都参与了光合作用,其中上皮细胞负责吸收光能和气体交换,而叶肉细胞则是进行光合作用的主要场所。
光合作用的产物主要是葡萄糖和氧气。
葡萄糖是植物的主要营养物质,能够提供植物生长和代谢所需的能量。
而氧气是维持地球生物圈生态平衡的重要物质,植物通过光合作用释放出的氧气,维持了地球上所有生物的呼吸所需。
光合作用的研究不仅有助于解决世界粮食问题、环境污染和能源危机等一系列重大问题,还可以为人类生活提供各种对策和发展方向。
在未来,通过对光合作用的深入研究和应用,将有望实现对光合作用的精细控制,提高光合作用效率,开发新型的光合作用能源,解决能源短缺和环境污染等问题。
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荧光现象叶绿素溶液在透射光下呈绿色,而在反射光下呈红色的现象
光合作用单位:在饱和光照之后,同化一分子CO2或释放一分子O2所需要的叶绿素分子数目。
(这个概念是在1932年Emerson提出来的
光合作用单位 = 聚光色素系统 + 作用中心
Emerson双光增益效应:用红光(<680nm)和远红光(>680nm)同时照射时,光合速率高于2种光单独照射时光合速率之和。
光合链是类囊体膜上由两个光系统(PSⅠ和PSⅡ)和若干电子传递体,按一定的氧化还原电位依次排列而成的体系。
光下叶绿体在光合电子传递的同时,使ADP和Pi形成ATP的过程称为光合磷酸化。
以形成的ATP和NADPH作为能量,将CO2同化为碳水化合物的过程。
光呼吸是指高等植物的绿色细胞只有在光下吸收O2放出CO2的过程。
光合速率 (μmolCO2 ( O2 ) /m2·s):每小时每平方分米叶面积吸收CO2的毫克数。
光补偿点:CO2吸收量等于CO2释放量时的光照强度。
光饱和点:光合速率随光照强度的增加而递增,当光合速率达到恒定、不再增加时的光强。
CO2补偿点:净光合率等于0时的环境CO2浓度
CO2饱和点:再增加CO2浓度,光合速率不再增加,这时的环境CO2浓度
午休现象光合作用在中午降低的现象
光合色素:
叶绿素:Chl a, b, c, d (a:b;叶:类—3:1) 四个吡咯环,中间Mg Chl b: 环II上甲基被醛基代
类胡萝卜素(Carotenoids): 胡萝卜素 & 叶黄素(1:2)
藻胆素( Phycocobilins) 藻类光合色素
光合色素光学特性
Chl*释放能量的方式:
★处于第二单线态的Chl*以热的形式释放部分能量;
★处于第一单线态的Chl*以3种形式释放能量。
释放能量回到基态;发出荧光回到基态以诱导共振的方式将能量传递给另一个chl分子光合作用
光能的吸收、传递和转换为电能:
原初反应,产生电子;
电能转变为活跃的化学能(ATP & NADPH):
e传递和光合磷酸化,产生ATP和NADPH
活跃的化学能转变为稳定的化学能:
CO2的同化,形成碳水化合物。
原初过程分为四个连续过程:
1、光能的吸收和色素分子激发能的形成
2、天线色素分子之间电子激发能的传递
3、作用中心对电子激发能的捕获
4、电荷分离。
即电子由供体传递给受体。
这就是最初的光化学反应。
光合电子传递
在“Z”链的起点,H2O是最终的电子供体;在“Z”链的终点,NADP+是电子的最终受体。
电子传递链的5大组成部分:
1、 PS II:接受光能、传递电子、氧化H2O;
2、质体醌 (PQ): H+穿梭、传递电子;
3、细胞色素 (Cytochrome):传递电子;
4、质体蓝素 (PC):传递电子;
5、PS I:接受光能、传递电子、还原NADP+
光合磷酸化
(1)非环式光合电子传递和非环式光合磷酸化。
涉及两个光系统。
产生O2, NADPH和ATP,占总电子传递的70%以上
光合磷酸化的机理
在非循环PSP中,磷酸化作用是伴随着光能引起一系列电子传递过程而产生的。
在磷酸化时,强光下的电子传递速度加快。
所以一般认为,光合磷酸化是和电子传递相偶联的。
(2) 环式光合电子传递和环式光合磷酸化。
只涉及PSI,能产生ATP, ATP的补充形式。
占总电子传递的30%左右。
碳同化6 CO2、 18ATP 、12NADPH、12H2O 形成一分子ATP
卡尔文循环 C3 C4植物的C3途径发生在维管束鞘细胞
•6CO2 + 6RuBP → 12PGA → 12DPGA
关键酶(限速酶): RuBP羧化酶
受光调节的酶RuBPcase、EBPcase、SBPcase、G3PDH、RU5P kinase
1、羧化阶段
2、还原阶段
3、更新阶段
C3植物固定1分子CO2实际上消耗3分子ATP和2分子NADPH
C4途径多为禾本科杂草,农作物中只有玉米、高粱、甘蔗、黍与粟等数种
PEP+CO2- →OAA
景天酸代谢途径
植物含酸量白天<晚上,碳水化合物白天>晚上,气孔白天大部分关闭,晚上开放
C4与CAM植物的比较
相同点:均有2次固定CO2的过程 PEP的羧化只起临时固定或浓缩CO2的作用,最终同化CO2均通过Calvin途径。
不同点:C-4植物:CO2的2次固定在空间上被隔开;即在同一时间,不同的细胞进行。
CAM植物: CO2的2次固定在时间上被隔开;即在同一细胞,不同的时间进行。
具有极高的节水效率。
为什么说C4植物比C3植物具有较高的光合效率
从结状构上看:
C4植物维管束鞘细胞发达,排列成花环状,内含大的叶绿体,叶绿体内无基粒
或有未发育好的基粒,维管束鞘外叶肉细胞排列紧密,叶绿体小,有基粒,维管
束鞘与叶肉细胞间有丰富的胞间连丝连接。
C3植物维管束鞘细胞不发达,不排成花环状,内无叶绿体或叶绿体很小,维管
束鞘外叶肉细胞排列松散,内有叶绿体,二者之间胞间连丝少
从生理上看:
C4植物PEPCase对CO2的亲合力高
C4植物CO2补偿点低
C4植物比C3植物光呼吸低
由于叶肉细胞中的PEPCase对CO2的高亲合力,使CO2暂时固定,然后运输到
维管束鞘中释放,提高了輎细胞的CO2/O2比,使其中RuBPCase易于朝羧化方
向进行。
C4作用光呼吸在维管束鞘细胞中进行,一旦有少量CO2放出,即可被周围排列
紧密的叶肉细胞俘获,被高亲合力的PEPCase固定,重新运往鞘细胞。
在维管束鞘细胞中的基粒缺乏PSII,因此不能产生氧,使光呼吸不易进行。
因
此,C4植物又称为低光呼吸植物。
C4植物耐高光强,耐高温,耐干旱。
C4植物耐高氧
C4植物光合产物运输快
光呼吸
依次涉及到叶绿体、过氧化物体和线粒体三种细胞器
光合产物
蔗糖在细胞质中合成,而淀粉在叶绿体中合成。
磷酸丙糖(叶绿体)皮pi充足输出形成蔗糖,缺乏,形成淀粉
一、外界条件对光合速率的影响
光(光照强度;光质) CO2 温度水 O2 矿质营养
二、内部因素对光合速率的影响
种和品种,叶龄和叶位等的差异
(1)光能的吸收、传递和转化能力①光合色素的含量,尤其是叶绿素总量及叶绿素a/b的比值。
②叶绿体片层结构的发达与否。
(2) CO2固定途径 C4大于C3大于CAM植物。
(3)电子传递和光合磷酸化活力(4)固定CO2有关酶的活力— Rubisco(5)光合产物供求关系
开花结实(块根、块茎、膨大) —叶片光合速率提高。