植物生理學(xué)第四章光合作用-閱讀頁
2025-05-18 06:11本頁面
【正文】 鞘細(xì)胞大b. C4鞘細(xì)胞與葉肉細(xì)胞排列緊密c. C4鞘細(xì)胞與葉肉細(xì)胞富含胞間連絲d. C4鞘細(xì)胞中有葉綠體其光合作用在空間上分隔，有積累 CO2的作用。 B. PEPC對 CO2親和力很高，通過 C4途徑轉(zhuǎn)移 CO2， 使鞘細(xì)胞 CO2濃度比空氣中高 20倍左右，起 CO2 泵的作用。 所以，一般情況下， C4植物的 CO2同化速率顯著高于 C3植物。三、景天科酸代謝途徑CAM的調(diào)節(jié)短期調(diào)節(jié)長期調(diào)節(jié)四、 C3植物、 C4植物、 CAM植物的比較特征 C3植物 C4植物 CAM植物 溫帶植物 熱帶或亞熱帶植物 干旱地區(qū)植物 CO2 RuBP羧化酶 PEP羧化酶 PEP羧化酶 固定酶 RuBP羧化酶 RuBP羧化酶 定途徑只有卡爾文循環(huán)在不同空間上分別進(jìn)行 C4途徑和卡爾文循環(huán)在不同時(shí)間上分別進(jìn)行 CAM途徑和卡爾文循環(huán) CO2 受體RuBP PEP 光下 RuBP暗中 PEP5. CO2 固 定的最 初產(chǎn)物PGA OAA 光下 PGA暗中 OAA 15～ 35 40～ 80 1～ 4⑴ 共同點(diǎn)： 都以卡爾文循環(huán)（ C3途徑）合成光合產(chǎn)物。② C4植物兩次 CO2的固定在空間上分隔開， CAM植物 則在時(shí)間上分隔開。五、光合產(chǎn)物的形成 磷酸丙糖在葉綠體內(nèi)形成淀粉，運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)內(nèi)形成蔗糖。 在較好的光照下， F1,6P， G1,6P的合成增加，促進(jìn)蔗糖的增加。一、光呼吸的途徑 ： RuBP加氧酶 催化 RuBP分解成磷酸 乙醇酸和磷酸甘油酸 A. 光呼吸由葉綠體、過氧化物體和線粒體三種細(xì)胞 器協(xié)同完成； B. 光呼吸的兩次利用 O2分別發(fā)生在葉綠體和過氧化 物體中； C. 光呼吸在線粒體（和葉綠體）中放出 CO2。 通常測得的光合速率已經(jīng)減去了呼吸消耗，所以稱為表觀光合速率。 植物所需的最低光照強(qiáng)度，必須高于光補(bǔ)償點(diǎn)， 才能正常生長。2. 光質(zhì)（二）溫度：最適溫 2530℃（三） CO2 CO2飽和點(diǎn)、 CO2補(bǔ)償點(diǎn) C4植物的 CO2補(bǔ)償點(diǎn)低于 C3植物。（六）光合速率的日變化一、植物的光能利用效率（一）光能利用率 指植物光合作用所累積有機(jī)物中含的化學(xué)能量占同一期間照射在單位地面上的日光能的比率。（二）光能利用率不高的原因第七節(jié) 植物對光能的利用二、提高光能利用率的途徑（一）延長光合時(shí)間 （二）增加光合面積 （三）提高光合效率 CO2濃度 三、 C3植物與 C4植物的光合特征比較：1. C3植物的整個(gè)光合作用都是在葉肉細(xì)胞的葉綠體內(nèi)進(jìn)行，光合產(chǎn)物積累在葉肉細(xì)胞內(nèi)，維管束鞘的薄壁細(xì)胞中不積累光合產(chǎn)物； C4植物的整個(gè)光合作用是在葉肉細(xì)胞和維管束鞘細(xì)胞中共同進(jìn)行的，但光合產(chǎn)物僅在維管束鞘的薄壁細(xì)胞中形成和積累。因?yàn)椋? （ 1） CO2補(bǔ)償點(diǎn) （ 2）羧化酶體系 （ 3）葉片結(jié)構(gòu) （ 4）光合產(chǎn)物輸出 （ 5）光飽和點(diǎn)一、解釋下列名詞：原初反應(yīng) 、同化力、 紅降現(xiàn)象、愛默生效應(yīng)、熒光現(xiàn)象、光飽和點(diǎn)、光補(bǔ)償點(diǎn) CO2飽和點(diǎn) CO2補(bǔ)償點(diǎn)、光合鏈 、二、問答題 ?光合作用有何重要意義 ?？？每一階段的特點(diǎn)是什么？4. 試述 C3植物與 C4植物的光合特征比較。？結(jié) 束PM48M是目前國際上 唯一能直接、同時(shí)監(jiān)測植物光合速率、蒸騰速率、植物生長環(huán)境因子和植物生長狀況的自動(dòng)監(jiān)測儀器。外膜類囊體基質(zhì)內(nèi)膜類囊體腔基粒葉綠體的結(jié)構(gòu)葉綠體的結(jié)構(gòu)（ 1）葉綠體膜（ chloroplast membrance） 又稱 “外被 ”（ outer envelope） 構(gòu)成：雙層膜（外膜和內(nèi)膜）。（ 2）間質(zhì)（基質(zhì)）（ stroma） 間質(zhì)－－葉綠體膜以內(nèi)的基礎(chǔ)物質(zhì)間質(zhì)。（ 3）片層系統(tǒng) ① 片層（ lamella）或類囊體（ thylakoid）：由單層 膜圍成的扁平小囊。 ④ 基質(zhì)類囊體（ stroma thylakoid）或基質(zhì)片層 （ stroma lamella）：連接基粒之間的類囊體。 光合色素主要集中在類囊體膜上， 光能的吸收、傳遞與轉(zhuǎn)換在此進(jìn)行。葉綠素a和b的結(jié)構(gòu)式葉綠醇?胡蘿卜素葉黃素?胡蘿卜素和葉黃素的結(jié)構(gòu)式類胡蘿卜素的分子結(jié)構(gòu)類胡蘿卜素的分子結(jié)構(gòu)葉綠素 b波長 (nm)400 500 600 700葉綠素 a和 b在乙醚中的吸收光譜 胡蘿卜素和葉黃素在乙烷中的吸收光譜400 420 440 460 480 500 520波長 (nm)葉綠素 a胡蘿卜素葉黃素葉綠體色素的吸收光譜葉綠體色素的吸收光譜熒光與磷光現(xiàn)象產(chǎn)生的原因：熒光與磷光現(xiàn)象產(chǎn)生的原因：色素分子吸收光后的能量轉(zhuǎn)變?nèi)~綠素的生物合成激發(fā)能的傳遞和作用中心對激發(fā)能的傳遞和作用中心對 激發(fā)能的捕獲激發(fā)能的捕獲h? P DA h? 光合單位 P DA —— 作用中心色素（ P），原初電子供體（ D）和原初電子受體（ A）氧化還原中點(diǎn)電勢光合電子傳遞鏈光合電子傳遞鏈光合碳循環(huán)羧化階段還原階段還原階段3磷酸甘油醛DHAP異構(gòu)酶二磷酸醛縮酶FBP磷酸酶轉(zhuǎn)酮酶SBP醛縮酶SBP磷酸酶轉(zhuǎn)酮酶R5P磷酸異構(gòu)酶核酮糖 5P差向異構(gòu)酶Ru5P激酶注：每一條線代表1mol代謝物的轉(zhuǎn)變＋ 3H2O＋ 3H+草酰乙酸（ OAA）PEPC4酸 C4酸C3酸C3酸酸蔗糖淀粉C3途徑C4酸C4途徑C4途徑葉肉細(xì)胞 維管束鞘細(xì)胞葉肉細(xì)胞 維管束鞘細(xì)胞葉肉細(xì)胞 維管束鞘細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)C3和 C4植物葉片解剖結(jié)構(gòu)比較CAM植物晚上 （ → ） 和白天 （ → ）的光合途徑PEPOAAMalCO2 MalFBPG6P淀粉 CO2 PyrC3途徑 液泡葉綠體線粒體CAM途徑的生化歷程：淀粉和蔗糖分別在葉綠體和細(xì)胞質(zhì)中合成CO2 RuBP羧 化 /加氧 酶 （ Rubisco） 具有雙重催化功能： 可催化 RuBP的羧化反應(yīng)也可催化 RuBP的加氧反應(yīng)。 PuBP+CO2+O2PGAPGAPGA磷酸乙醇酸卡爾文循環(huán)H2O Pi 乙醇酸 光呼吸C4植物光呼吸低于 C3植物，稱為低光呼
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