C3植物和C4植物

1、二、C3植物和C4植物,C3植物和C4植物,什么叫C4植物？举例。 光合作用时CO2中的C首先转移到C4里，然后再转移到C3中的植物，叫做C4植物。 例如：玉米、甘蔗、高粱等热带植物。 什么叫C3植物？举例。 光合作用时CO2中的C直接转移到C3里的植物，叫做C3植物。 例如：小麦、水稻、大麦、大豆、马铃薯、菜豆和菠菜等温带植物。,C3植物,C4植物,CO2,固定CO2 途径,C3植物和C4植物,C3植物和C4植物叶片结构的特点,C3植物,C4植物,维管束,维管束鞘细胞,叶肉细胞,C3植物与C4植物维管束鞘的比较,C3植物叶片中的维管束鞘细胞不含叶绿体，维管束鞘以外的叶肉细胞排列疏松，但都含有

2、叶绿体,C4植物的叶片中，围绕着维管束的是呈“花环型”的两圈细胞：里面的一圈是维管束鞘细胞，外面的一圈是一部分叶肉细胞。,C4植物中构成维管束鞘的细胞比较大，里面含有没有基粒的叶绿体，这种叶绿体不仅数量比较多，而且个体比较大，叶肉细胞则含有正常的叶绿体。,小,栅栏组织 海绵组织,“花环状”地围绕在维管束鞘细胞的外面,不含,大,含没有基粒的叶绿体，叶绿体数多、个体大,含有,含有,C3植物和C4植物叶片结构的特点,部分C4植物,高梁,甘蔗,粟( 谷子,小米),苋菜,玉米,C4植物的优势,在高温、光照强烈和干旱的条件下，绿色植物的气孔关闭。这时，C4植物能够利用叶片内细胞间隙中含量很低的CO2进行光

3、合作用，而C3植物则不能。这就是C4植物比C3植物具有较强光合作用的原因之一。 C4植物比C3植物高等。约75的C4植物集中在单子叶植物的禾本科中。热带和亚热带地区C4植物比较多。同C3植物相比，C4植物叶脉的颜色比较深。,三、提高农作物的光能利用率,光能利用率,什么叫光合作用效率？ 绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含有的能量，与光合作用中吸收的光能的比值。,从化学反应式的角度来分析光合作用，若要提高光合作用有机物的生成量，我们可采取哪些积极有效的措施？,从光合作用的原料看： 增加作物周围的二氧化碳浓度。 合理灌溉，增加植物体内的水分来增加光合作用的原料。,从光合作用的条件看： 增加光照

4、延长光照时间；补充人工光照、多季种植。 增加光合面积；合理密植、套种、间作。 控制光照强弱； 增加矿质元素的供应，提高叶绿素含量。 控制温度，大棚作物白天可适当升高温度，夜晚适当降低温度。,（一）光照强度的控制,不同的农作物，对光照强弱的需求不同。 应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。,阳生植物 阴生植物,：喜阳光充足环境。 (如：水稻、小麦、玉米等) ：喜潮湿、背阴环境。 (如：胡椒、三七、人参等),阳生植物与阴生植物的比较,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,C,（二）二氧化碳的供应,植物对CO2的需求 空气中的CO2一般占空气体积的0.03%，当植物

5、旺盛生长时，所需的CO2就更多，若只靠空气中CO2本身的浓度差所造成的扩散作用满足不了CO2的需求。 如何提高空气中CO2的浓度？ 作物需要良好的通风，使大量空气通过叶面，使光合作用正常进行。 齐民要术记载：“正其行，通其风”。,（二）二氧化碳的供应,如何增加二氧化碳的供应 确保良好的通风状况。 温室作物可增施农家肥料或使用二氧化碳发生器等。,CO2含量,光合作用强度,0,C3植物,C4植物,（二）二氧化碳的供应,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浓度超过一定限度，将引起原生

6、质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。,哪些必需元素会影响光合作用？ N：是各种酶以及NADP+和ATP的重要组成成分。 P：是叶绿体膜、 NADP+和ATP的重要组成成分。 K：在合成糖类，以及将其运输到块根、块茎和种子等器官过程中起作用。 Mg：叶绿素的重要组成成分。,（三）必需矿质元素的供应,（三）必需矿质元素的供应,缺磷的作物,缺钾的作物,缺氮的作物,小 结,Thank You !,第二节 生物固氮,大豆根瘤,豌豆根瘤,固氮途径：生物固氮、闪电固氮、工业固氮。,生物固氮的优势： 1.减少使用化肥量，降低农业生产成本。 2.减少生产化肥，节约能源。 3.减少N、P的排放，减弱水体富营养化。减

7、少环境污染。 4.增加可利用N肥，提高农作物产量。,第二节 生物固氮,氮在植物体中的含量与作用,1)、氮在植物体中含量很小 2)、氮是构成蛋白质的主要成分，占其含量的1618，而细胞质、细胞核和酶都含有蛋白质，所以氮也是细胞质、细胞核和酶的组成成分。 3)、核酸、辅酶、磷脂、叶绿素等化合物中都含有氮。 所以氮为基本生命元素，必须不断补充氮素,第二节 生物固氮,什么叫做生物固氮？,固氮微生物将大气中的N2还原为NH3的过程。,固氮微生物有哪些种类？,原核生物无核仁、核膜、染色体等结构， 有DNA和核糖体,根瘤菌结构特点：,异养需氧型的细菌(有氧呼吸的场所在细胞膜),根瘤菌的新陈代谢类型：,1）根

8、瘤菌只有侵入豆科植物根内才能固氮。 2）不同的根瘤菌各自只能侵入特定种类的豆科植物。（特异性）,根瘤菌的固氮特点：,共生固氮微生物,（二）氮循环,工业固氮,高能固氮,生物固氮,有机氮合成,氨化作用,硝化作用,反硝化作用,O2不足,硝化细菌,反硝化细菌,亚硝酸盐,（三)生物固氮在农业生产中的应用,1）含氮肥料的施用 2）生物固氮,1.土壤可通过哪两条途径获得氮素？,选择与该种豆科植物相适应的根瘤菌进行拌种 新开垦的农田和未种植过豆科作物的土壤,2.提高豆科作物产量的有效措施是什么？,8107t 4108t,3.豆科植物在农业生产上有何应用？,制作绿肥-直接耕埋或堆沤 饲养家畜，再将家畜的粪便还田

9、,将固氮细菌体内的固氮基因转移到非豆科粮食作物的细胞内，在固氮基因的调控下，让非豆科粮食作物的细胞内合成出固氮酶并且固氮，这是解决非豆科粮食作物自行固氮的一条重要途径，这一途径叫做固氮基因工程。,（四）生物固氮研究前景,固氮基因工程：,一、概念：是指固氮微生物将大气中的氮还原成氨的过程 二、固氮微生物的种类,共生固氮微生物自生固氮微生物,生物固氮,1、共生固氮微生物,条件：与植物共生时才能固氮,与豆科共生：根瘤菌,指与一些绿色植物互利共生的固氮微生物,大豆根瘤,豌豆根瘤,实例：根瘤菌,形态：棒槌形、“T”形或“Y”形,结构：原核单细胞,代谢类型：异养需氧,生活方式：互利共生,根瘤菌,豆科植物,

10、有机物,NH3,互利共生（具种属特异性）：一种根瘤菌只能侵入 一种或多种特定种类的豆科植物,根瘤的形成,侵入根细胞内繁殖刺激根薄壁细胞分裂 组织膨大形成根瘤,形态：杆菌或短杆菌、荚膜,作用： 固氮； 分泌生长素，促进植株生长和果实发育,结构：原核单细胞,实例：圆褐固氮菌,2、自生固氮微生物,独立进行固氮,如何分离出自生固氮微生物？,代谢类型：异养需氧型,共生固氮微生物和自生固氮微生物的差别,根瘤菌,圆褐固 氮 菌,共生有专一性,无,异养需 氧 型,异养需 氧 型,氨,氨,提供氮素,提供氮素和生长素,大,小,生物固氮的意义,生物固氮在自然界氮循环中具有十分重要的作用 氮循环的主要环节有：固氮作用生物体内有机氮的合成氨化作用硝化作用反硝化作用,几种微生物在氮循环的作用及其在生态系统中的地位,将N2合成氨,将N2合成氨,将生物遗体中含氮 化合物转化为氨,将土壤中氨转化为硝酸盐,硝酸盐亚硝酸盐N2,异养需氧型,异养需氧型,异养需氧型,自养需氧型,异养厌氧型,消费者,分解者,分解者,分解者,生产者,五、生物固氮在农业生产中的应用,1、对豆科植物进行根瘤菌拌种 2、用豆科植物做绿肥 3、将圆褐固氮菌制成菌剂施用到土壤中 4、通过转基因技术，将固氮基因转到非豆科植物中 如果小麦、水稻等非豆科植物也能自行固氮，将给人类带来哪些方面的好处？ 减少施