光合作用的研究历史 (2)

1、光合作用,基粒,外膜,内膜,基质,1. 光合作用是不是细胞呼吸的逆反应？ 2. 氧气中的氧来自哪里？,第五节 光合作用,进行光合作用的生物有哪些？,自养生物 异养生物,1939年，美国鲁宾和卡门的实验,结论：光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。,光合作用释放的O2是来自同是气体的CO2吗？,同位素标记法,太阳光,红外光 700nm,可见光 400 - 700nm,紫外光 400nm,紫 靛 蓝 绿 黄 橙 红,橙黄色,黄色,蓝绿色,黄绿色,主要吸收 红光、蓝紫光,主要吸收蓝紫光,胡萝卜素，C40H56,叶黄素，C40H56O2,叶绿素a，C55H72O5N4Mg,叶绿素b，C55H70O6N

2、4Mg,叶绿体中色素提取和分离的实验原理是什么？ 95%的乙醇，层析液（都是有机溶剂）。,吸收光谱,叶绿体 中的色素,3 叶绿素,1 类胡萝卜素,3 叶绿素a,1 叶绿素b,2 叶黄素,1 胡萝卜素,都能吸收和传递光能,叶绿体中的色素,（有保护叶绿素作用）,分布在类囊体的薄膜上。,光反应,场所：叶绿体类囊体的薄膜上。 条件：直接需要光、色素、酶。,光反应包括光系统和光系统。, H2O的光解； ATP的形成。,光反应,(1)光能被吸收并转化为ATP中的化学能； (2)水在光下裂解为H+、O2和e-； (3)水中的氢（H+ + e-）在光下将NADP+还原为NADPH。,物质变化： 能量变化：,H

3、2O 2 H+ + O2 + 2e-,ADP + Pi + 能量 ATP,光能 电能 ATP、NADPH中活跃的化学能,光反应中的物质变化,NADP+ + H+ + 2e- NADPH,暗反应,场所：叶绿体基质。 条件：不需光直接参与、酶。,多种酶 参加催化,1个CO2, CO2的固定； C3的还原。,暗反应,多种酶 参加催化,3个CO2, CO2的固定； C3的还原。,暗反应,暗反应中的物质变化,CO2的固定：,C3的还原：,C5（RuBP）的再生：,5 三碳糖 3 C5,3C5（RuBP）+ 3CO2 6 C3（3-磷酸甘油酸）,光合产物在植物细胞中的利用,1. 碳反应的直接产物是三碳糖；

4、 2. 三碳糖在叶绿体内能参与合成淀粉、蛋白质和脂质； 3. 大部分三碳糖运到叶绿体外，转变成蔗糖。,光反应与暗反应的关系,3,环境因素影响光合速率,怎样才能提高光合速率？,光合速率(光合强度) 指一定量植物在单位时间内进行多少光合作用(可用O2吸收量或CO2释放量表示)。,（光饱和点）,（光补偿点）,光强度,A,B,CO2吸收值,CO2释放值,黑暗中呼吸作用强度,表观光合速率,真正光合速率,(1)影响光合速率的因素（光强度）,真正光合速率 = 表观光合速率 + 呼吸速率,光合速率与光强度的关系,1. 对植物而言，光照越强越好吗?,2. 请在图上画出阴生植物胡椒光合速率的曲线?,不同光质对光合

5、速率的影响,光合作用整套机构对温度比较敏感，温度过高时光合速率会减弱。光合作用的最适温度因植物种类而异。,(2)影响光合速率的因素（温度）,将生长状况相同的水稻幼苗分成若干组，分别置于不同日温和夜温下生长，其他条件相同且适宜。一段时间后测定统计每组幼苗的平均高度，结果如下：,温室栽培中，可适当提高白天温度，适当降低夜间温度，从而提高作物产量（有机物积累量）。,影响光合速率的因素（温度）,1. 如何提高大田和温室中的CO2含量?,CO2浓度在1%以内时，光合速率会随CO2浓度的增高而增高。 农田里的农作物应确保良好的通风透光和增施有机肥。温室中可增施有机肥或使用CO2发生器等。,2. 请在图上画出更弱光强度下光合速率的曲线?,(3)影响光合速率的因素（ CO2浓度）,光照强度的影响,温度，CO2,一般情况下，光强度达到B点后，限制光合速率的主要原因有哪些？,环境因素对光合速率的综合影响,光强度可以影响CO2饱和点的变化，同样道理，温度，CO2