竞赛光合作用

提高光能利用率的具体措施光能利用率：单位土地面积上，通过光合作用所产生的有机物所含的能量，与这块土地所接受的光能的比。1、延长光合时间提高复种指数：轮种。2、增加光合面积合理密植，间种、套种，改变株型。3、增强光合效率光合作用效率是指作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。3、增强光合效率（1）光照对光合作用的影响光照时间：光照时间越长，产生的光合产物越多。光质：光合色素吸收可见光中的红光和蓝紫光最多，吸收绿光最少。光照强度：在一定光强度范围内，增加光强度可提高光合作用速率。提高光能利用率增强光合效率（2）二氧化碳对光合作用的影响通风透光；施用有机肥；温室栽培植物时，可使用CO2发生器。提高光能利用率增强光合效率（3）温度通过影响光合作用的酶来影响光合作用的。高温时：一方面高温破坏叶绿体和细胞质的结构，并使叶绿体酶钝化；另一方面，在高温时，呼吸速率大于光合速率。低温时，酶促反应下降，限制了光合作用的进行。温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降温。提高光能利用率增强光合效率（4）矿质元素N、P、K、Mg等补充矿质元素施加化肥施加农家肥提高光能利用率增强光合效率（5）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相当影响。六、植物生理学中的大学层次知识（一）光能的吸收、传递和转化（原初反应）（二）电能转变成活跃的化学能

（电子传递和光合磷酸化）（三）活跃的化学能转变为稳定的化学能（碳同化）RuBP(C5)CO2（CH2O)eˉH+ADP+PiATPNADPNADPH+H+光2光1O2H2O光合作用机理图解光能吸收电子传递和光合磷酸化碳同化光能的吸收光能的传递光能的转化（一）原初反应（一）原初反应从光能被吸收到转换为电能的过程。聚光色素作用中心色素1、色素的分类（1）聚光色素(天线色素)：只具有吸收、传递光能的作用。包括全部叶绿素b、大部分叶绿素a和类胡萝卜素。（2）作用中心色素：具有转换光能的作用。包括少数特殊状态的叶绿素a。光→聚光色素吸收光量子而激发→光量子在色素之间以诱导共振方式传递→大量光能集中传到作用中心色素。2、光能的吸收和传递D-P-AD-P*-AD-P+-A-D+-P-A-hv光光eDPA反应中心原初电子受体原初电子供体3、原初反应过程4、两个光系统根据作用中心色素对光的吸收峰不同而分为两类，为P700、P680。

◆光系统Ⅰ（PSⅠ，PhotosystemⅠ）在类囊体膜外侧，作用中心色素为P700，可将电子传给NADP+(辅酶Ⅱ)使其还原成NADPH(还原型辅酶Ⅱ)。

◆光系统Ⅱ（PSⅡ，PhotosystemⅡ）在类囊体膜内侧，作用中心色素为P680，促进水分解，将水中的电子夺取交给PSⅠ。光系统Ⅱ的基本结构光系统Ⅰ的结构两个光系统在叶绿体膜上的分布及其连接两个光系统的协调作用（二）电子传递►电子传递链的组成：质体醌（PQ）、细胞色素（Cyt）（b、f）、质体蓝素（PC）等。►作用：在两个光系统间传送电子。（三）光合磷酸化利用光能，合成ATP的过程。既可传电子，又可传质子。光能→电能→不稳定的化学能→稳定的化学能NADPH的作用：还原、储能（四）碳同化卡尔文循环C4途径CAM途径卡尔文光合途径研究实验装置C3途径卡尔文循环的CO2的固定（羧化阶段）三磷酸甘油酸三磷酸甘油醛标志着能量转变的完成。1、固定（羧化）阶段2、还原阶段3、更新阶段在叶绿体内合成淀粉；在细胞质中合成蔗糖。C4与C3植物的比较花环型结构：叶肉细胞、维管束鞘细胞C4维管束鞘细胞：大，含有无基粒的叶绿体。2、C4途径（1）CO2的固定反应部位：叶肉细胞中反应：C3（PEP）+CO2+H2O→C4(OAA)C4运往维管束鞘细胞。（2）CO2的释放在维管束鞘细胞中进行，C4脱羧放出CO2，进入卡尔文环（C3途径）。C4植物比C3植物具有较强的光合作用3、景天科酸代谢晚上：气孔开放，吸收CO2，与PEP结合生成OAA，存于液泡之中。白天：气孔关闭，OAA从液泡运到叶绿体，脱羧放出CO2，参与卡尔文循环。CAM植物夜昼代谢模式图适合于干旱地区生长。C3、C4和CAM植物的主要光合特征比较。C3途径是基本七、光合作用的进化1、同化作用的三种类型：绿色植物的光合作用细菌的光合作用细菌的化能合成作用光

CO2+2H2S