光合作用（二）

这是一篇关于光合作用的思维导图，主要内容有光合作用速率表示、影响光合作用的因素及应用、化能合成作用。

光合作用（二）

• 光合作用速率表示
  • 真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。当净光合速率>0时，植物因积累有机物而生长。
• 影响光合作用的因素及应用
  • 光照强度
    • 原理：光照强度通过影响光反应，制约NADPH和ATP的产生，进而影响暗反应。
    • • A点：光照强度为0，只进行细胞呼吸，表现为向外界释放CO2；CO2的释放速率可代表细胞呼吸速率 A～B段：随光照强度增加，光合作用强度也逐渐增强，但细胞呼吸强度大于光合作用强度，所以任表现为向外界释放CO2 B～C段：随光照强度不断增加，光合作用强度也不断增强，此段光合作用强度大于细胞呼吸强度 C点：该点对应的光照强度(d)为光饱和点，光合作用强度达到最大，C点以后光合作用强度不再增加的内部限制因素有色素含量、酶的数量等，外部因素是CO2浓度、温度等除光照强度以外的其他环境因素
    • 应用
      • 阴雨天，温室大棚中适当提高光照强度可以增加光合作用强度
      • 一般阴生植物的光补偿点和光饱和点均较低，间作套种时应注意农作物的种类搭配，合理利用光能
  • CO2浓度
    • 原理：影响暗反应阶段，制约C3的形成。
    • • A′点：进行光合作用所需CO2的最低浓度 B点和B′点：CO2饱和点
    • 在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增加而增大，但当CO2浓度增加到一定值后，光合作用速率不再继续增大。
    • 应用
      • 大田中的农作物要“正其行，通其风”
      • 增施有机肥；c.温室栽培农作物可以投放干冰或与鸡舍相连
  • 温度
    • 原理：温度通过影响与光合作用有关的酶的活性影响光合作用。
    • 应用
      • 适时播种
      • 温室栽培植物时，白天适当提高温度，提高净光合速率，夜间适当降温，降低细胞呼吸消耗，保证植物有机物的积累
  • 水分
    • 原理：a.水是光合作用的原料，缺水可直接影响光合作用，使光合作用减弱；b.缺水会导致叶片气孔关闭、限制CO2的吸收，间接影响光合作用。
    • • E处光合作用强度暂时降低，可能是因为温度过高，蒸腾作用过强，部分气孔关闭，影响了CO2的供应。
    • 必需元素供应
      • 原理：必需元素影响酶、叶绿素、NADPH、ATP等的合成。在一定浓度范围内，增加必需元素的供应，可提高光合速率，但当超过一定浓度后，植物会因土壤溶液浓度过高，发生渗透失水而萎蔫。
      • 应用：合理施肥可促进叶片面积增大，促进叶绿素合成，促进光合产物的运输和转化等，进而提高光合速率。
  • 内部因素
    • 植物自身的遗传特性，如植物品种不同，以阴生植物、阳生植物为例
    • 植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶
    • 植物叶面积指数
• 化能合成作用
  • 概念
    • 利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。
  • 实例
    • 硝化细菌能利用氨氧化时释放的化学能将CO2和水合成为糖类，供自身利用
  • 化能合成作用和光合作用的比较
• C3植物、C4植物和CAM植物
  • 进行光合作用的绿色植物根据暗反应过程中CO2的固定途径不同可以分为C3、C4和CAM三种类型。
  • C3途径
    • 也称卡尔文循环。常见C3植物有大麦、小麦、大豆、菜豆、水稻、马铃薯等
  • C4途径
    • 某些植物叶肉细胞中的叶绿体有类囊体能进行光反应，同时，CO2在PEP羧化酶的作用下被整合到C4化合物中，随后C4化合物被运输进入维管束鞘细胞，维管束鞘细胞中没有完整的叶绿体，在维管束鞘细胞中，C4化合物分解释放出的CO2参与卡尔文循环，进而生成有机物。
    • C4植物具有耐高温、光照强烈、干旱的能力，原因是：PEP羧化酶与CO2亲和力大且不与O2亲和，它提高了C4植物固定CO2的能力，并且无光合午休现象。 常见C4植物有玉米、甘蔗、高粱、苋菜等。
  • CAM途径
    • CAM植物夜间气孔开放吸进CO2，CO2经一系列反应转化为苹果酸储存在液泡中。白天气孔关闭，苹果酸经一系列反应转化为CO2，进入C3途径合成淀粉
    • 常见的CAM植物有菠萝、芦荟、兰花、百合、仙人掌等，可适应干旱炎热的环境。
• LCC黎澈20220724