植物生理学光合作用思维导图

植物生理学光合作用思维导图，光合作用是绿色植物吸收光能，同化二氧化碳和水，制造有机物并释放氧气的过程。

光合作用

• 概念
  • 绿色植物吸收光能，同化二氧化碳和水，制造有机物并释放氧气的过程
• 意义
  • 把无机物转变为有机物
  • 把光能转变为化学能
  • 维持大气氧气与二氧化碳的相对平衡
• 光呼吸
  • 概念
    • 绿色细胞在光下吸收O2，放出CO2的过程
  • 发生部位
    • 线粒体、叶绿体和过氧化体
  • 生理意义
    • 消除乙醇酸的毒害
    • 维持C3途径的运转
    • 防止强光对叶绿体的破坏
    • 氮代谢的补充
    • 回收75%碳素
• 光合作用机理
  • 光合作用过程
    • 原初反应
      • 光能的吸收与传递
      • 光化学反应
    • 电子传递与光合磷酸化
      • 光系统
        • PSⅠ复合体
        • PSⅡ复合体
        • 细胞色素b6f复合体
      • 光合电子传递链
      • 光合电子传递的类型
        • 非环式电子传递
        • 环式电子传递
        • 假环式电子传递
      • 水的光解和放氧
        • 希尔反应：6CO2 + 6H2O→ C6H12O6 + O2
      • 光合磷酸化
        • 条件
          • 光下
        • 部位
          • 叶绿体
        • 原料
          • ADP+Pi
        • 产物
          • ATP
            • 电能→活跃化学能
    • 碳同化
      • C₃途径
        • 小麦，大豆，水稻等
        • C₃途径
          • 最初产物为三碳化合物
        • C₃植物
          • 只具有C₃途径的植物
        • 生化过程
          • 羧化阶段
            • 二氧化碳受体：RuBP
            • 第一个产物：PGA
            • 酶：Rubisco
              • 含量丰富
              • 与二氧化碳亲和力低
              • 光调节酶
              • 双重作用：羧化；加氧
          • 还原阶段
          • 再生阶段
        • 磷酸丙糖TP的代谢去向
          • 在叶绿体内再生为RuBP
          • 在叶绿体内形成淀粉
          • 在细胞质中合成蔗糖
      • C₄途径
        • 玉米，甘蔗，高粱等
        • 花环（Kranz）结构
        • 生化过程
          • 羧化阶段
          • 还原或转氨阶段
          • 转移脱羧阶段
          • 再生阶段
        • 生理意义
          • 在高温、强光、干旱条件下，C4植物 显示出高的光合效率
            • PEPC对CO2的强亲和力
            • C4途径起到CO2泵的作用
            • 光合产物及时转运
            • 需要更多的同化力
      • CAM途径
        • 概念
          • 夜间固定CO2产生有机酸，白天有机酸脱羧释放CO2，用于光合作用， 这样的光合碳代谢途径称为CAM途径。
        • 生化过程
          • 羧化还原（夜晚）
          • 转移脱羧（白天）
          • 再生阶段
• 场所
  • 叶绿体
    • 被膜
    • 基质
    • 类囊体
      • 光合色素
        • 叶绿素
          • 叶绿素a
          • 叶绿素b
          • 影响合成的条件
            • 光照
            • 温度
              • 20~30℃
            • 矿质元素
              • N,Mg, Fe,Mn,Cu,Zn
        • 类胡萝卜素
          • 胡萝卜素
          • 叶黄素
• 光合产物
  • 因植物种类而异
    • 淀粉（大多数植物）
    • 葡萄糖和果糖（洋葱、大蒜等）
    • 蔗糖（小麦、蚕豆）
  • 因生育期而异
    • 幼苗：蛋白质、糖
    • 成熟：糖
  • 因环境条件而异
    • 强光：蔗糖、淀粉
    • 弱光：氨基酸、蛋白质
• 光合速率
  • 概念
    • 单位时间、单位叶面积吸收CO2的量或释放O2的量（或单位时间、单位叶面积干物质积累的量）（单位：μmol·m-2·s-1 或μmol·dm-2·h-1）
  • 影响因素
    • 光照
      • 光合作用的能量来源 形成叶绿素和叶绿体所必需 调节光合酶的活性 调节气孔的开度
    • CO2浓度
    • 温度
      • 温度三基点
        • 最适温度
        • 最低温度
        • 最高温度
    • 水分
      • 气孔关闭
      • 光合产物输出减慢
      • 光合机构受损
      • 光合面积减少
    • 矿质元素
      • N、Mg：组成叶绿素 Mg: 与Rubisco活性有关 S、P:光合膜成分 P：同化力及碳同化中许多物质的成分 Cu、Fe：电子传递体的重要成分 Mn、Cl：光合放氧的必需因子 K、Ca：调节气孔开闭和同化物运输
  • 光合午睡现象
    • CO2供应不足 产物的反馈抑制 呼吸加强 光抑制 酶变性失活
  • 光能利用率 ( EU )