光与光合作用PPT课件.ppt

化能合成作用 利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量来把无机合成有机物 少数的细菌 如硝化细菌 硫细菌 铁细菌 2HNO2 O22HNO3 能量 硝化细菌 举例1 6CO2 6H2OC6H12O6 6O2 能量 1 2H2S O22H2O 2S 能量2S 3O2 2H2O2H2SO4 能量6CO2 6H2OC6H12O6 6O2 例2 硫细菌的化能合成作用 硫细菌 硫细菌 能量 酶 例3 铁细菌是一种能使二价铁氧化成三价铁并从中得到能量的一群菌落 如锈铁菌属 纤毛铁细菌属等 绿硫细菌是化能合成细菌吗 2 自养生物 以CO2和H2O 无机物 为原料合成糖类 有机物 糖类中储存着的能量 异养生物 只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动 所需的能量来源不同 光能 化学能 例如人 动物 真菌及大多数的细菌 3 单因子变量对光合作用的影响 光合作用强度表示方法1 单位时间内光合作用积累有机物 糖 的数量 即植物重量或有机物的增加量 2 单位时间内光合作用吸收C02的量 或实验容器内CO2减少量 3 单位时间内光合作用放出02的量 或实验容器内02增加量 净光合作用 真正 总 光合作用 净光合作用 呼吸作用 真正 总 光合作用怎么表述 4 影响光合作用的因素及其相关原理在生产实践中的应用 影响光合作用的因素一 5 叶龄 OA段 AB段 BC段 幼叶 随幼叶的不断生长 叶面积不断增大 叶内叶绿体不断增多 叶绿素含量不断增加 光合作用速率不断提高 壮叶 叶片的面积 叶绿体和叶绿素都处于稳定状态 光合速率也基本稳定 老叶 随着叶龄的增加 叶片内叶绿素被破坏 光合速率也随之下降 应用 农作物 果树管理后期适当摘除老叶 残叶及茎叶蔬菜及时换新叶 可降低其细胞呼吸消耗有机物 6 影响光合作用的因素及其相关原理在生产实践中的应用 影响光合作用的因素二 7 单因子变量对光合作用的影响 光照时间 光照强度 光质 红橙光 蓝紫光光合效率高 时间越长 产生的光合产物越多 在一定光照强度范围内 增加光照强度可提高光合作用速率 1 光照 8 光反应 光照强度 光照强度 NADPH ATP 暗反应C3还原 CH20 CO2 温度改变对于积累有机物有利时 B点左移 C点右移 D点上移 不利时相反 A点主要受温度影响 最适温度时A点最低 偏离最适温度A点升高 9 光照强度 A点 AB段 B点 BC段 C点 光照强度为0时只进行细胞呼吸 释放C02量代表此时的呼吸强度 随光照强度增强 光合作用逐渐增强 C02的释放量逐渐减少 因一部分用于光合作用 光补偿点 此时细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用 即光合作用速率 细胞呼吸速率 随光照强度不断增强 光合作用不断增强 光饱和点 光照强度达到一定值时 光合作用不再增强 净 10 B 光补偿点 C 光饱和点 光照强度 0 A B C 释放 CO2 净光合速率 光合作用总量 光合作用总量 是指植物在光下实际把二氧化碳转化成有机物的量 即在单位时间 叶面积从外界吸收和自身呼吸释放二氧化碳的量 也就是真正光合速率 净光合速率 不算呼吸作用放出的二氧化碳量 只算从外界吸收的二氧化碳量 即是在光下测定的二氧化碳的吸收量 也就是表观光合速率 净光合作用 光合作用总量 呼吸作用 光照强度 S2 11 S3 净光合作用 光合作用总量 呼吸作用 S2 S1 OA段内 呼吸作用 S1 S3净光合作用 S2 S1真正 总 光合作用 S2 S3S1为光补偿点内呼吸大于光合的部分 光照强度 O A 12 A B 光照强度 0 阳生植物 阴生植物 B 光补偿点 C 光饱和点 应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物 C 光补偿点 光饱和点 阳生植物阴生植物 光照强度 13 从海的不同深度采集到4种类型的浮游植物 和 测定了每种类型的光合作用 如下图所示 在最深处采集到的是哪种类型的浮游植物 14 光反应 光照强度 据光照强度可制定的农作物增产措施 光照强度 NADPH ATP 暗反应C3还原 CH20 15 白光 复色光 红光 单色光 绿光 单色光 光质不同波长的光 光合作用强度 光的性质 16 不同颜色的藻类吸收不同波长的光 藻类本身的颜色是反射出来的光 即红藻反射出了红光 绿藻反射出绿光 褐藻反射出黄色的光 水层对光波中的红 橙部分吸收显著多于对蓝 绿部分的吸收 即到达深水层的光线是相对富含短波长的光 所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层 吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方 光的性质 17 光的性质 白光 红光 蓝紫光 绿光 温室大棚塑料薄膜的颜色最好是 无色透明 绿色植物生理实验的安全灯颜色 绿色 水域植物 藻类 水深 的垂直分布 绿藻 红藻 褐藻 18 2 光照面积 OA段 A点 OB段 BC段 OC段 随叶面积的不断增大 光合作用实际量不断增大 光合作用面积的饱和点 随叶面积的增大 光合作用不再增强 原因是有很多叶被遮挡 光照强度在光补偿点以下 干物质量随光合作用增强而增加 随叶面积的不断增加 干物质积累量不断降低 随叶面积的不断增加 呼吸量不断增加 19 2 光照面积 应用 适当间苗 修剪 合理施肥 浇水 避免徒长 封行过早 使中下层叶片所受的光照往往在光补偿点以下 白白消耗有机物 造成不必要的浪费 20 过度密植减产的原因 从生理学角度看 过度密植使得植物下半部的叶片受到的光照强度过弱 小于光补偿点 使这部分叶片光合作用强度小于呼吸作用强度造成大量消耗有机物导致农作物减产 21 C3的生成 CO2浓度 暗反应C3还原 CH20 A B 3 CO2浓度 A点 AB段 B点 进行光合作用所需CO2的最低浓度 在一定范围内 随C02浓度的提高 植物的光合速率加快 表示C02的饱和点 CO2超过该浓度 光合速率达到最大不再提高 22 C3的生成 CO2浓度 暗反应C3还原 CH20 A B 23 2019 12 27 24 C3的生成 CO2浓度 暗反应C3还原 CH20 A B 思考 1 在温度适宜 CO2含量超过B点对应的浓度的条件下 如何进一步提高光合效率 2 若光照充足 温度适宜 造成B点的原因是什么 3 若再绘另一光照更弱条件下的该曲线 则图中A点向什么方向移动 3 CO2浓度 25 3 CO2浓度 应用 农作物增产措施 2 温室栽培 晴天适当增加CO2浓度 施有机肥 农家肥 施用NH4HCO3肥料 1 合理密植使农田通风良好 正其行 通其风 CO2发生器 26 4 H2O H 的生成 H2O 暗反应C3还原 CH20 NADPH的生成 含水量 1 光合作用的原料 2 植物体内各种生化反应的介质 3 影响气孔的开闭 应用 根据作物需水规律合理灌溉 预防干旱洪涝 OA段 在一定范围内 水越充足 光合作用速率越快 27 5 矿质元素 矿质元素 矿质元素直接或间接影响光合作用 如可促进叶片面积增大 提高酶的合成速率 作为酶的激活剂等 提高光合作用速率 应用 根据作物的需肥规律 适时 适量地增施肥料 可提高农作物产量 28 含水量 矿质元素 如果CO2 水 矿质元素的含量都过量那么三幅图中曲线会怎么变化 CO2深度超过一定限度 将引起原生质体中毒或气孔关闭 抑制光合作用 浓度过高会导致植物渗透失水 死亡 含水量过高会导致植物进行无氧呼吸产生酒精或者乳酸 破坏酸碱平衡 植物死亡 29 CO2浓度 b CO2的补偿点 c CO2的饱和点 a b CO2太低 农作物消耗光合产物 b c 随CO2的浓度增加 光合作用强度增强 c d CO2浓度再增加 光合作用强度保持不变 d e CO2深度超过一定限度 将引起原生质体中毒或气孔关闭 抑制光合作用 30 6 温度 酶活性 1 温度 NADPH ATP生成量 暗反应 CH20 生成量 光反应 主 次 2 温度是影响气孔开闭的因素之一 31 6 温度 应用 农作物增产措施 晴天 白天适当升温 晚上适当降温以保持较高的昼夜温差 连续阴雨天 白天和晚上均降温 1 适时播种 2 温室栽培 3 防止 午休 现象 32 一天的时间 光合作用效率 O 光照强度 12 13 11 光合作用效率与光照强度 时间的关系 A B C D E 10 15 14 33 日变化 34 多因子对光合作用速率的影响 P点 Q点 限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子 随该因子的不断加强 光合速率不断提高 横坐标所表示的因素 不再是影响光合速率的因子 若要提高光合速率 可采取适当提高图示中的其他因子的方法 35 多因子对光合作用速率的影响 温室栽培时 在一定光照强度下 白天适当提高温度 增加光合酶的活性 提高光合速率 也可同时适当充加C02 进一步提高光合速率 当温度适宜时 可适当增加光照强度和C02浓度以提高光合速率 总之 可根据具体情况 通过增加光照强度 调节温度或增加CO2浓度来充分提高光合速率 以达到增产的目的 36 提高农作物的光能利用率 1 延长光合作用时间 复种 套种2 增加光合作用面积 合理密植 间作3 提高光合作用效率 光照强度 CO2浓度 温度 水 矿质元素 有机物的能量土地接受的太阳能 单位叶面积 单位时间光合产生有机物的量 或消耗CO2的量 单位 g cm2 h 1 轮作 改善肥力 减少病虫害 37 光合作用和呼吸作用的关系 38 关于光合作用和呼吸作用的关系 各项生命活动 39 光合作用与细胞呼吸的联系 CO2 O2 CO2 O2 实验容器中O2增加量 实测的氧气释放量 实验容器中CO2减少量 1 植物净光合量 总光合量 呼吸量 40 18O2 H218O H218O 光合作用 呼吸作用 光合作用 用H218O灌溉 一定时间内18O的去向 光合作用 有关18O转移的途径 透明玻璃罩 C18O2 C6H1218O6 呼吸作用 光合作用 O2 玻璃罩中H2O 水蒸气 CO2 C6H12O6 蒸腾作用 有氧呼吸 18O2 H218O 光合作用 蒸腾作用 41 光合作用与有氧呼吸的比较 叶绿体 主要在线粒体 光 温度 酶等