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植物生理学.ppt

植物生理学

迷迭香2127
2011-05-28 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《植物生理学ppt》,可适用于农林牧渔领域

植物的光合作用植物的光合作用生本()班刘晴普通人可能对于植物生理学不是很熟悉但对于学习生物特别是研究植物的专业人员来说植物生理学是一门必学的学科。相对于植物学而言植物生理学更注重实验性研究植物的生长代谢、能量转换等生命活动。普通人可能对于植物生理学不是很熟悉但对于学习生物特别是研究植物的专业人员来说植物生理学是一门必学的学科。相对于植物学而言植物生理学更注重实验性研究植物的生长代谢、能量转换等生命活动。对于植物的光合作用和呼吸作用大家应该并不陌生。在白天植物在光的作用下吸收CO放出O夜间植物会吸收O放出CO对于植物的光合作用和呼吸作用大家应该并不陌生。在白天植物在光的作用下吸收CO放出O夜间植物会吸收O放出CO叶绿体是植物进行光合作用的主要细胞器植物的光合作用主要在叶绿体中进行但植物究竟是怎样利用光的呢?中间有怎样的过程呢?植物生理学就为我们详细地作了介绍。植物生理学是这样定义光合作用的:绿色植物吸收阳光的能量同化CO和水制造有机物质并释放氧气的过程称为植物的光合作用。但植物究竟是怎样利用光的呢?中间有怎样的过程呢?植物生理学就为我们详细地作了介绍。植物生理学是这样定义光合作用的:绿色植物吸收阳光的能量同化CO和水制造有机物质并释放氧气的过程称为植物的光合作用。①水的光解OHADPPiCc①固定②还原多种酶参加催化光合作用可分为光反应和碳反应两个阶段类囊体的薄膜上叶绿体基质中光反应光反应条件:光照、光合色素、光反应酶场所:叶绿体的类囊体薄膜过程:①水的光解:HO→HO(在光和叶绿体中的色素的催化下)。②ATP的合成:ADPPi能量→ATP(在光、酶和叶绿体中的色素的催化下)影响因素:光照强度、CO浓度、水分供给、温度、酸碱度、矿质元素等意义:①光解水产生氧气。②将光能转变成化学能产生ATP为碳反应提供能量。③利用水光解的产物氢离子合成NADPH(还原型辅酶Ⅱ)碳反应碳反应碳反应的实质是一系列的酶促反应。原称暗反应后随着研究的深入科学家发现这一概念并不准确。因为所谓的暗反应在暗中只能进行极短的时间而在有光的条件下能连续不断进行并受到光的调节。所以在世纪年代的一次光合作用会议上从事植物生理学研究的科学家一致同意将暗反应改称为碳反应。条件:碳反应酶场所:叶绿体基质影响因素:温度、CO浓度、酸碱度等不同的植物碳反应的过程不一样而且叶片的解剖结构也不相同。这是植物对环境的适应的结果。碳反应可分为C、C和CAM三种类型。三种类型是因二氧化碳的固定这一过程的不同而划分的。对于最常见的C的反应类型植物通过气孔将CO由外界吸入细胞内通过自由扩散进入叶绿体。叶绿体中含有C。起到将CO固定成为C的作用。C再与NADPH在ATP供能的条件下反应生成糖类(CHO)并还原出C。被还原出的C继续参与暗反应光合作用总的来说分为个步骤:①原初反应②电子传递和光合磷酸化③碳同化光合作用总的来说分为个步骤:①原初反应②电子传递和光合磷酸化③碳同化原初反应是指光合作用中从叶绿素分子受光激发到引起第一个光化学反应为止的过程其中包含色素分子对光能的吸收、传递和转换的过程。光合单位=聚光色素系统反应中心原初反应是指光合作用中从叶绿素分子受光激发到引起第一个光化学反应为止的过程其中包含色素分子对光能的吸收、传递和转换的过程。光合单位=聚光色素系统反应中心光系统Ⅰ(PSI)位于基质片层和基粒片层的非垛叠区。由反应中心色素P、电子受体和PSI捕光复合体构成。P被光能激发后释放出来的高能电子沿着A→A→FeS的方向依次传递由类囊体腔一侧传向类囊体基质一侧的铁氧还蛋白(ferredoxinFD)。最后在铁氧还蛋白NADP还原酶的作用下将电子传给NADP形成NADPH。失去电子的P从PC处获取电子而还原。光系统Ⅰ(PSI)位于基质片层和基粒片层的非垛叠区。由反应中心色素P、电子受体和PSI捕光复合体构成。P被光能激发后释放出来的高能电子沿着A→A→FeS的方向依次传递由类囊体腔一侧传向类囊体基质一侧的铁氧还蛋白(ferredoxinFD)。最后在铁氧还蛋白NADP还原酶的作用下将电子传给NADP形成NADPH。失去电子的P从PC处获取电子而还原。光系统Ⅱ(PSⅡ)位于基粒片层的垛叠区包括一个集光复合体(lighthawestingcomnplexⅡLHCⅡ)、一个反应中心和一个含锰原子的放氧的复合体(oxygenevolvingcomplex)。D和D为两条核心肽链结合中心色素P、去镁叶绿素(pheophytin)及质体醌(plastoquinone)。电子由水光解获得然后沿着锰簇蛋白→Z→P→Pheo→QA→QB光系统Ⅱ(PSⅡ)位于基粒片层的垛叠区包括一个集光复合体(lighthawestingcomnplexⅡLHCⅡ)、一个反应中心和一个含锰原子的放氧的复合体(oxygenevolvingcomplex)。D和D为两条核心肽链结合中心色素P、去镁叶绿素(pheophytin)及质体醌(plastoquinone)。电子由水光解获得然后沿着锰簇蛋白→Z→P→Pheo→QA→QB细胞色素bf复合体电子传递路线是:PQH→Cytbf→质体蓝素→P以上电子呈Z形传递的过程称为非循环式光合磷酸化当植物在缺乏NADP时电子在光系统内Ⅰ流动只合成ATP不产生NADPH称为循环式光合磷酸化。细胞色素bf复合体电子传递路线是:PQH→Cytbf→质体蓝素→P以上电子呈Z形传递的过程称为非循环式光合磷酸化当植物在缺乏NADP时电子在光系统内Ⅰ流动只合成ATP不产生NADPH称为循环式光合磷酸化。高等植物固定CO的生化途径有条:卡尔文循环、C途径和景天酸代谢途径。卡尔文循环(CalvinCycle)又称还原磷酸戊糖循环(以对应呼吸作用中的氧化磷酸戊糖途径)、C循环(CO固定的第一产物是三碳化合物)、光合碳还原还是光合作用的暗反应的一部分。反应场所为叶绿体内的基质。循环可分为三个阶段:羧化、还原和二磷酸核酮糖的再生。高等植物固定CO的生化途径有条:卡尔文循环、C途径和景天酸代谢途径。卡尔文循环(CalvinCycle)又称还原磷酸戊糖循环(以对应呼吸作用中的氧化磷酸戊糖途径)、C循环(CO固定的第一产物是三碳化合物)、光合碳还原还是光合作用的暗反应的一部分。反应场所为叶绿体内的基质。循环可分为三个阶段:羧化、还原和二磷酸核酮糖的再生。一、扩大间作套种面积提高单位面积产量一、扩大间作套种面积提高单位面积产量在同一块农田上实行间作套种通过挑选搭配等人工措施以减轻竞争创造作物的互利条件就可夺得高产。比如:玉米和大豆进行间作就是最好的例证。玉米为大豆提供碳水化合物大豆又为玉米提供大量的氮素。还有人把光、热、气、水、肥等条件进行综合考虑把不同作物即高粱、玉米、豌豆、大豆、花生和地瓜等种庄稼巧妙地种在一起充分利用自然条件形成了“高粱冲上天苞米在中间豌豆、大豆全身挂花生、地瓜往下钻”的繁茂景象大幅度地提高了作物单位面积产量。二、增施二氧化碳气肥增加光合作用原料二、增施二氧化碳气肥增加光合作用原料从光合作用的机理中可以看出:CO是光合作用的原料。但是空气中的CO含量却只有%左右远远不能满足光合作用提高作物产量的要求。如果设法适当增加空气或土壤中CO浓度就可使光合效率提高。据有人研究发现:一般CO增加到%~%时就可提高光合作用但当超过%的浓度时则反而会使光合作用受抑制甚至使植物受到毒害而当CO浓度低于%~%时则光合作用又会显著减低甚至完全停止使植物无法制造养料而至死。根据这个道理我们可以施用有机肥利用有机物分解放出的CO就可以达到保持作物下层叶片的CO不致亏缺而高产的目的。三、延长光合作用时间增加光合产物的积累三、延长光合作用时间增加光合产物的积累改革耕作制度提高复种指数在温度允许的范围内使年中尽可能多的时间在农田里生长作物。育苗移栽及近年来发展很快的保护地栽培等均可达到延长生长季节的目的。特别是温室生产还可以利用非生长季节的太阳能也可想法使部分农业生产从露天逐步过渡到保护设施内生产达到“工厂”化生产。不受气候条件的限制“厂房”内四季长青农业产品常年不断。四、选育有利于光合作用进行的株型充分利用光能制造光合产物四、选育有利于光合作用进行的株型充分利用光能制造光合产物不少研究者发现:在作物群体中上层叶片为斜立型中层为中间型下层是平铺型株型者其光能利用率最好。近年来高产农田作物群体结构有向植株矮化、作物层向薄的方向发展的趋势。由于这样的叶层白天增温快光合作用旺盛夜间降温剧烈呼吸损耗减少因此有利于物质积累。谢谢谢谢

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