植物生理學(xué)第四章光合作用(參考版)
2025-05-06 06:11本頁面
【正文】 光呼吸代謝途徑 (酯 )酶， ， 乙醛酸轉(zhuǎn)氨酶， 甲基轉(zhuǎn)移酶 ， 谷氨酸轉(zhuǎn)氨酶， ， 7. 甘油酸激酶 ， RuBP葉綠體 過氧化物體線粒體磷酸乙醇酸 乙醇酸 乙醛酸 甘氨酸 甘氨酸甘氨酸絲氨酸絲氨酸羥基丙酮酸甘油酸3PGACO2① ② ③④⑤⑥⑦⑧光呼吸的過程 光強對光合速率的影響25 20 15 10 5 0 5 CO2對光合速率的影響25 20 15 10 5 0 5CO2CO2補償點CO2飽和點三種類型植物的光合特性比較。 羧化與加氧反應(yīng)的相對速度取決于 RuBP周圍 O2和 CO2相對濃度。 所以類囊體膜也稱光合膜（ photosynthetic membrane）。 PSⅡPSⅠCytb6fATP合酶類囊體垛疊形成基粒的意義： ，更有效地收 集光能； ，有利于代謝的進行。 ② 基粒（ grana）：由 2個以上類囊體垛疊在一起構(gòu)成 的顆粒； ③ 基粒類囊體（ gana thylakoid）或基粒片層 （ grana lamella）：基粒中的類囊體。 ① 主要成分：水、可溶性蛋白質(zhì)（酶）、其 他代謝活躍物質(zhì)； ② 狀態(tài)：高度流動； ③ 功能：形成和貯藏光合產(chǎn)物淀粉。內(nèi)膜有選擇性，是控制代謝物質(zhì)進出葉綠體的屏障。該系統(tǒng)可連續(xù)、自動測量和記錄植物的光合速率、蒸騰速率，葉片溫度、莖流、莖桿微變化、莖桿與果實生長、環(huán)境因子等參數(shù)。2. C4植物較 C 3植物具有較強的光合速率。一般為 15%，理論值大約 10% 。（四）礦質(zhì)元素 N、 Mg、 Fe、 Mn、 Cu、 S、 Cl、 K、 P（五）水分：水分是光合作用的原料；影響氣孔開度； 影響光合產(chǎn)物輸出。 C4植物的光飽和點高于 C3植物。 真光合速率 =表觀光合速率 +呼吸速率（一）光1. 光強 (圖 422) 光飽和現(xiàn)象、光飽和點、光補償點。光呼吸的總結(jié)二、光呼吸的生理功能1. 消除乙醇酸的傷害2. 防止高光強對光合作用的破壞3. 防止 O2對光合碳同化的抑制4. 磷酸丙糖和氨基酸合成的補充途徑三、光呼吸的調(diào)控1. 提高 CO2的濃度2. 應(yīng)用光呼吸抑制劑3. 篩選的低光呼吸品種第六節(jié)第六節(jié) 影響光合作用的因素影響光合作用的因素一、內(nèi)部因素內(nèi)部因素葉齡不同部位不同生育期源庫關(guān)系二、外界條件對光合速率的影響 光合速率：是指單位時間單位植物葉面積通過光合作用吸收的二氧化碳或放出的氧氣或合成的干物質(zhì)的量。第五節(jié) 光呼吸光呼吸的概念：植物綠色細胞依賴光照 ， 吸收 O2和放出 CO2的過程。 在晚上光合磷酸化停止，葉綠體內(nèi)的 Pi濃度升高，抑制淀粉的合成，蔗糖合成增加；在白天 Pi低，促進淀粉合成。 ③ C3和 CAM植物的光合產(chǎn)物在葉肉細胞中形成； C4 植物的光合產(chǎn)物在維管束鞘細胞中形成。 ⑵ 不同點： ① C4和 CAM植物在碳同化中都有一個固定 CO2的附加 過程， C3植物則無此過程。 CAM途徑的生化歷程（ 圖 320） C4途徑 CO2固定和還原 在空間上分開， CAM途徑則在時間上分開。而 RuBPC對 CO2親和力較低。a. ② 光合生理差異 PEPCase對 CO2的親和能力高于 C3植物的 RuBPCase① 形態(tài)： 項目 C3植物 C4植物葉綠體分布 葉肉細胞 葉肉細胞和維管束鞘細胞葉肉細胞與 排列疏松 排列緊密，組成花環(huán)型鞘細胞排列 無花環(huán)型 （ Kranz type）結(jié)構(gòu)光合產(chǎn)物 產(chǎn)生細胞 葉肉細胞 維管束鞘細胞 ② 生理： A. C3植物只有 1次 CO2固定（ RuBPC）， C4 植物有 2次 CO2固定（ PEPC和 RuBPC）。 以 C4和 C3兩條途徑協(xié)同完成光合碳同化的植物稱為 C4植物； 僅以 C3途徑完成光合碳同化的植物稱 C3植物。③ 光合產(chǎn)物運轉(zhuǎn)的調(diào)節(jié) 磷酸轉(zhuǎn)運體 在細胞質(zhì)中合成蔗糖后釋放出 Pi， Pi進入葉綠體促 進磷酸丙糖運出葉綠體，光合速率加快。② 光調(diào)節(jié)：指光調(diào)節(jié)酶的活性。C3途徑的生化階段羧化階段還原階段更新階段產(chǎn)物合成階段1. CO2的固定（羧化階段）的固定（羧化階段）CH2O PC=O CH2O P COOH HCOH+*CO2+H2O HCOH + HCOH ①①HCOH *COOH CH2O PCH2O P PGA PGARuBPMg2+2. CO2的還原（還原階段）COOH ADP C=O NADPH+H NADP+ CHO ATP O P PiHCOH HCOH HCOH ②② ③③CH2O P CH2O P CH2O P PGA DPGA GAP3. RuBP的再生的再生 （ 圖 314）3CO2 + 3RuBP+3H2O羧化階段羧化階段 6PGA5G3P+G3P+6NADP ++6ADP+6Pi3ADP＋ 3H＋還原階段還原階段更新階段更新階段C3途徑的計量關(guān)系3CO2+5H2O+3RuBP+9ATP+6NADPH G3P+6NADP++9ADP +3RuBP+8Pi+3H+總反應(yīng)式3ATP2Pi2H2O6ATP6PGA6NADPH TP分別在葉綠體和細胞質(zhì)中合成兩種不同的光合產(chǎn)物： （在細胞質(zhì)中） TP由
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