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光合作用

 

一、一周知识概述

(一)复习光合作用

1、光合作用的概念

  指绿色植物利用光能,在叶绿体中将二氧化碳和水合成有机物并释放出氧气的过程,可用以下反应式表示:

  CO2+H2O (CH2O)+O2

2、光合作用的场所——叶绿体

3、叶绿体中的色素

  

4、色素的功能:吸收、传递、转换光能

  

(二)光能在叶绿体中的转换

  


光能转换成电能的示意图
(A代表处于特殊状态下的叶绿素a,B代表具有吸收和
传递光能作用的色素,C和D代表传递增电子的物质)


光合作用中形成NADPH和ATP的图解

(三)C3植物和C4植物

2、C3植物和C4植物叶片结构的特点

(四)提高农作物的光合作用效率

二、重难点知识归纳及讲解

(一)光能在叶绿体中的转换过程

(二)光照强度对光合作用的影响

  植物的光合作用强度在一定范围内是随着光照强度的增加而增强,同化CO2的速度也相应增加,但当光照强度达到一定时,光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增强。植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用,当植物叶片在某一光照强度条件下,进行光合作用所吸收的CO2与该温度条件下植物进行呼吸作用所释放的CO2量达到动态平衡时,这一光照强度就称为光补偿点。植物在光补偿点时,有机物的形成和消耗相等,不能积累有机物质,而晚间还要消耗有机物,因此,从全天来看,植物所需的最低光照强度,必须高于光补偿点,植物才能正常生长。当光照强度增加到一定强度后,植物叶片的光合作用强度不再增加或增加很少时,这一光照强度就称为植物光合作用的光饱和点。在光饱和点以下,光合作用强度主要是受光反应产物的限制,也就是受光照强度的限制。光照强度大于光饱和点后,光合作用强度主要是CO2浓度的限制。

  光补偿点在不同的植物是不一样的,主要与该植物的呼吸作用强度有关,与温度也有关系。一般阳生植物的光补偿点比阴生植物高。一般来说,阳生植物的光饱和点高于阴生植物的。所以在栽培农作物时,阳生植物必须种植在阳光充足的条件下才能提高光合作用效率,增加产量;而阴生植物应当种植在阴湿的条件下,才有利于生长发育,光照强度大,蒸腾作用旺盛,植物体内因失水而不利于其生长发育,如人参、三七、胡椒等的栽培,就必须栽培于阴湿的条件下,才能获得较高的产量。

(三)光合作用速率的影响因素

1、光照

  光照弱时光合作用减慢,光照逐步增强时,光合作用随着加快。但是光照增强到一定程度时,光合作用速度就不再增加;另外光的波长也影响光合作用速度,通常在红光下光合作用最快,蓝紫光次之,绿色最差。

2、温度

  温度低,光合速度降低,随着温度提高,光合速度加快,温度过高时会影响酶的活性,使光合速度降低。一般植物的光合作用最适温度在15℃—30℃之间。

3、CO2浓度

  大气中CO2含量是0.03%,如果浓度提高到0.1%,产量可提高一倍左右。浓度提高到一定程度后,产量不再提高。如果CO2浓度降低到0.005%,光合作用就不能正常进行。

4、水分

  水既是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的介质。另外水分还能影响气孔的开闭,间接影响 CO2进入植物体,所以水对光合作用有重要影响。

5、矿质元素

  矿质元素是光合作用的产物——葡萄糖进一步合成许多有机物时所必需的物质。如缺少N,就影响蛋白质的合成;缺少P就会影响ATP的合成;缺少Mg就会影响叶绿素的合成。

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