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植物生理学复习资料
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应用化学一班
第一章植物细胞的结构与功能
1、细胞膜成分:
由蛋白质、脂类、糖、水和无机离子组成。
膜脂主要是复合脂类,包括磷脂、糖脂、硫脂和固醇。
膜蛋白分为两类:
外在蛋白(水溶性)和内在蛋白(疏水性)。
膜糖,细胞膜中的糖类大部分与膜蛋白共价结合,少部分与膜脂结合,分别形成糖蛋白和糖脂。
水,植物细胞膜中的水大部分是呈液晶态的结合水
金属离子在蛋白质与脂类中可能起盐桥的作用
2、细胞膜的功能:
分室作用:
细胞的膜系统不仅把细胞与外界环境隔开,而且把细胞内的空间分割,使细胞内部区域化,即形成各种细胞器,从而使细胞的代谢活动“按室进行”
代谢反应的场所:
细胞内的许多生理生化过程在膜上有序进行
物质交换:
质膜的另一个重要特性是对物质的透过具有选择性,控制膜内外进行物质交换
识别功能:
质膜上的多糖链分布于其外表面,似“触角“一样能够识别外界物质,并可接收外界的某种刺激或信号,使细胞做出相应的反应
3、细胞壁组成:
是由胞间层初生壁以及次生壁组成。
植物细胞壁的成分中,90%左右是多糖,10%左右是蛋白质、酶类以及脂肪酸等。
多糖主要是纤维素、半纤维素和果胶类,次生细胞壁中还有大量木质素。
4、细胞壁的功能:
维持细胞形状,控制细胞生长
物质运输与信息传递
防御与抗性
代谢与识别功能
第二章植物的水分生理
1、束缚水:
在细胞中被蛋白质等亲水性生物分子组成的胶体颗粒或渗透物质所吸附不能自由移动的水。
2、自由水:
是指不被胶体颗粒或渗透物质所吸附或吸附力很小而能自由移动的水。
3、水势:
就是每偏摩尔体积水的化学势。
单位为N·m-2
Ψw=Ψs+Ψp+Ψm+Ψg(Ψw--水势;Ψs--细胞液渗透势;Ψp--细胞壁对内容物产生的压力势;Ψm—亲水胶体对水分子的吸附产生的衬质势;Ψg--重力势)
4、主动吸水的动力是根压,被动吸水的动力是蒸腾拉力。
但无论哪种方式,吸水的基本动力仍然是细胞的渗透作用。
5、影响根系吸水的因素:
1)根系自身因素:
根系的有效性决定于根系的范围和总表面积以及表面的透性,而透性又随根龄和发育阶段而变化
2)土壤因素:
土壤水分状况:
当土壤含水量下降时,土壤溶液水势亦下降,土壤溶液与根部之间的水势差减少,根部吸水减慢,引起植物体内含水量下降
土壤通气状况:
在通气良好的土壤中,根系吸水能力强;土壤透气状况差,吸水受抑制(土壤通气不良造成根系吸水困难的原因:
1根系环境内O2缺乏,CO2积累,呼吸作用受到抑制,影响根系主动吸水2长时期缺氧下根进行无氧呼吸,产生并积累较多的乙醇,根系中毒受害,吸水更少3土壤处于还原状态,加之土壤微生物的活动,产生一些有毒物质,这对根系生长和吸收都是不利的)
土壤温度:
土壤温度不但影响根系的生理生化活性,也影响土壤水的移动性。
因此,在一定的温度范围内,随土温提高,根系吸水加快;反之,则减弱(低温影响根系吸水的原因:
1原生质黏性增大,对水的阻力增大,水不易透过生活组织,植物吸水减弱2水分子运动减慢,渗透作用降低3根系生长受抑,吸收面积减少4根系呼吸速率降低,离子吸收减弱,影响根系吸水高温加速根的老化过程,使根的木质化部位几乎到达根尖端,根吸收面积减少,吸收速率也减少)
土壤溶液浓度:
土壤溶液浓度过高,其水势降低。
若土壤溶液水势低于根系水势,植物不能吸水,反而要丧失水分
6、蒸腾速率:
指植物在一定时间内,单位叶面积上散失的水量,常用g·dm-2·h-1表示
蒸腾比率:
指植物在一定时间内干物质的积累量与同期所消耗的水量之比
蒸腾系数:
指植物制造1g干物质所消耗的水量(g)
1.简述水在植物生活中的作用
★水是细胞原生质的主要成分。
★水是植物代谢过程中重要的反应物质。
★水是植物体内各种物质代谢的介质。
★水分能够保持植物的固有姿态。
★水分可以有效地降低植物的体温。
★水是植物原生质胶体良好的稳定剂。
2.水与细胞原生质的关系
细胞原生质在水分充足的条件下,呈溶胶状态,细胞代谢强,植物合成与分解有序进行,生命活动正常。
若水分不足,则呈凝胶状态,细胞代谢弱,植物合成减慢,分解加快,消耗能量,导致植物死亡。
3.植物水势的组成
植物水势=溶质势压力势衬纸势重力势;
4.渗透作用的规律
水势决定水分流动方向,溶液浓度高,水势低,水分总是由高水势向低水势的方向流动。
5.植物根系对水分的吸收主要在根毛区的原因
■根毛区有许多根毛,增大了吸收面积。
■由于根毛细胞壁的外层有果胶质覆盖,粘性强,亲水性好,从而有利于和土壤胶体颗粒的粘着与吸收。
■根毛区的输导组织发达,对水分移动的阻力小,所以对水分转移的速度快。
6.植物受涝时出现缺水现象的原因
土壤中水分过多,则通气不良,二氧化碳积累易造成根系无氧呼吸,产生和积累酒精,使根系细胞原生质中毒变性,根系吸水能力下降。
若土壤水分过少,虽然通气很好,氧气充足,但会造成水势过低,根系难于正常吸水,导致植物缺水,影响生长。
在水分适宜的情况下,土壤气体交换畅通,根系呼吸作用产生的二氧化碳不易积累,有氧呼吸产生的能量有利于细胞的分裂和根系生长,促进根系吸水。
7.土壤溶液的浓度与植物吸水的关系
土壤溶液浓度决定了土壤的水势,从而影响植物根系吸水的速率,一般浓度较低,水势较高,不会影响根系的正常吸水。
影响植物根系吸水和正常生长的因素有两种:
一种是施用化肥过于集中或过多,造成局部土壤水势下降,使种子或植物根系无法吸水而导致烧苗现象。
另一种是盐碱地,由于土壤溶液中有较多的盐分离子,导致土壤溶液浓度升高而水势下降,使植物根系难于吸水而不能正常生长或不能生长。
8.植物蒸腾作用的意义
◆是植物水分吸收和运输的主要动力。
◆是植物矿质营养吸收和运输的主要动力。
◆能维持植物的适当体温。
◆有利于光合作用。
9.蒸腾作用的发生部位
皮孔蒸腾、角质蒸腾、气孔蒸腾(主要部位)。
10.蒸腾指标
蒸腾速率、蒸腾效率、蒸腾系数。
11.小孔定律
又叫小孔扩散原理,是指经过小孔扩散的速率与小孔周圆长度成正比,而不和小孔面积成比例。
12.气孔开闭的的原理,两学说(糖—淀粉转化学说、钾离子泵学说)
凡能引起保卫细胞水势下降的因素都会使气孔张开。
13.水分在植物体内运输的主要器官
木质部(导管、管胞、木质部薄壁细胞、纤维),认为导管和管胞为死细胞时有功能。
14.水分在植物体内运输的途径及两者区别
运输途径主要有:
质外体运输、共质体运输。
质外体运输,阻力小,距离长,速度快。
共质体运输,阻力大,距离短,速度慢。
15.水分进入植物体的两种途径
质外体→共质体途径、质外体→共质体→质外体途径
16.水分在活细胞与死细胞运输的区别
死细胞运输阻力小、距离长;活细胞运输阻力大,距离短。
17.水分沿导管上升的机制(蒸腾流→内聚力→张力学说)
水分沿导管上升运动受四种力共同影响:
▲水柱向上的蒸腾拉力。
▲随着导管水柱的上升,由于分子本身的重量而逐渐增大的向下的重力,两种力方向相反,形成了一种使水柱断裂的力,即张力。
▲极性水分子间存在氢键,所以具有较大的内聚力。
▲水分与导管或管胞壁的纤维分子间具有较大吸附力。
18.植物体避免气穴和栓塞的方法
●当木质部导管或管胞中形成气泡时,它被阻挡在导管和管胞分子的两端,水通过侧壁的纹孔进入相邻的导管或管胞。
●夜晚蒸腾速率下降,蒸腾拉力降低,张力减小,气泡缩小以致消失。
●通过质外体途径排散气体。
●生成新的、有功能的木质部代替。
第三章植物的矿质营养
1、植物必须元素的3条标准:
缺乏该元素,植物生长发育受阻,不能完成其生活史
缺乏该元素,植物表现出专一的病症,这种却素病症可以加入该土壤元素的方法预防或恢复正常
该元素在植物营养生理上能表现直接的效果,而不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改善而产生的间接效应。
2、植物细胞吸收矿质元素的方式:
被动吸收、主动吸收和胞饮作用
3、通道蛋白:
简称通道或离子通道,它是细胞膜中一类由内在蛋白构成的孔道,横跨膜两侧,是离子顺着电化学势梯度被动单方向跨膜运输的通道。
4、载体蛋白:
又称载体、透过酶或运输酶,它是一类跨膜运输物质的内部蛋白,在跨膜区域不形成明显的孔道结构。
5、根系吸收矿质元素的特点:
根系对矿质元素吸收和水分吸收的相互关系:
根系对矿质元素和水分的吸收并不是同步进行的,二者的吸收是相互独立的
根系对矿质元素吸收的选择性:
由于根系吸收矿质元素要通过载体,而不同离子的载体数量和活性不同,这就使根系吸收矿质元素具有选择吸收的特点
单盐毒害与离子颉颃:
将植物培养在单一盐溶液中,不久便会呈现不正常状态,最后整株死亡,这中现象称为单盐毒害。
在单盐溶液中若加入少量其他盐类,单盐毒害现象就能减弱或消除,离子间能够互相消除毒害的现象,叫离子颉颃。
6、影响根系吸收矿质元素的土壤因素:
土壤温度:
在一定的范围内,根吸收矿质元素的速率随土壤温度的升高而加快。
土温过高或过低,根系吸收矿质元素的速率均下降
土壤通气状况:
通气良好,一方面提高土壤O2分压,另一方面降低土壤CO2分压,十分有利于根的呼吸,促进根对矿质元素的吸收
土壤PH:
土壤对矿质元素的吸收有直接和间接两种影响
.植物体内必需矿质元素的确定标准
◆由于缺乏该元素,植物生长发育受阻,不能完成其生活史。
◆除去该元素,表现为专一的病征且不能被其他元素代替,这种缺素症状可用加入该元素的方法预防或恢复正常。
◆该元素在植物营养生理上能表现直接效应,而不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改善而产生的间接效应。
2.植物必需矿质元素的确定方法及生理作用
确定方法:
溶液培养法、砂基培养法、气培法。
生理作用:
●是细胞结构物质的组成成分。
●是生命活动的调节者,参与代谢活动,是酶的成分或酶的活化剂。
●起电化学作用。
3.大量元素与微量元素(详见植物生理学大量元素(微量元素)汇表)。
4.植物对矿质元素的吸收—主动吸收的特点
⊙离子逆着浓度差积累。
⊙主动吸收能被代谢抑制剂所抑制。
⊙不同溶液进入细胞有竞争现象。
⊙具有较高的温度系数。
5.植物体地下部分吸水与吸矿的联系及区别
相同点:
吸收部位都为根毛区,吸水与吸矿不成比例。
不同点:
A:
吸收机理不同:
水分的吸收主要是因蒸腾引起的被动过程,而矿物质的吸收主要是以消耗能量为主的主动吸收,需要载体,并受饱和效应的限制。
B:
代谢途径的不同:
吸收的水分主要通过蒸腾大量散失,有少量通过吐水的形式散失,而矿质元素通过蒸腾带至叶片,仅有少量在表皮积累,大部分经过叶脉中的筛管向下运输,在根部重新进入导管,完成一次大循环。
吸水、吸矿的联系:
水帮助了植物对矿物质的吸收,同时矿物质也帮助了植物对水分的吸收。
矿物元素只有溶于水中,植物才能吸收,水分在体内的运输带动了植物对矿质元素的吸收,同时矿质元素的吸收导致土壤溶液保持低盐浓度,促进了根系的吸水。
6.土壤溶液的PH值对植物吸收矿质元素的影响。
■直接影响:
PH升高,Zn、Cu、Fe、Ca、Mg易沉淀,导致植物体易缺失。
(碱性土);PH降低,PO43-、K 、Mg2 、Ca2 易淋失,导致植物体易缺失。
(酸性土);
■间接影响:
A:
土壤PH改变,影响植物吸收矿质元素的种类,外部PH大,吸收阳离子,PH小,吸收阴离子。
B:
影响土壤微生物的活动,酸性条件下,根瘤菌坏死,不能固氮,碱性条件下,反硝化细菌生长旺盛,影响固氮。
7.矿质元素在植物体内的运输途径及运输方式
◆运输方式:
N(以氨基酸的形式运输,少量以硝酸根离子运输)、P(以H2PO4-形式运输,少量以有机物形式运输)、S(以硫酸根离子运输,有少量以含硫氨基酸的形式运输)。
◆运输途径:
长距离运输、短距离运输。
第四章植物的呼吸作用
1、呼吸作用的生理意义:
提供生命活动可利用的能量
提供其他有机物合成原料3提供还原力
提高抗病免疫能力
2、糖酵解(EMP):
是指淀粉、葡萄糖或果糖在细胞质内,在一系列酶参与下转变为丙酮酸的过程。
作用:
1在淀粉、葡萄糖、果糖等转变为丙酮酸的过程中产生一些中间产物,通过它们可与其他物质建立代谢关系2糖酵解的底物水平磷酸化生成看少量ATP,同时,生成了还原力NADH,NADH可在线粒体中被氧化生成ATP。
3、三羧酸循环(TCA):
是指在有氧条件下,糖酵解途径的最终产物丙酮酸进入线粒体,经过一个包括二羧酸和三羧酸的循环而完全氧化,形成CO2与H2O的过程。
作用:
1生存ATP、NADH和FADH2,NADH和FADH2通过氧化磷酸化作用生成大量的ATP,为植物生命活动提供足够的能量2是植物体内糖、脂肪、蛋白质和核酸及其他物质的共同代谢过程,这些物质降解为丙酮酸、乙酰-CoA都可以通过三羧酸循环彻底氧化分解;三羧酸循环产生许多中间产物又可以合成许多重要物质。
4、戊糖磷酸途径(PPP):
是指葡萄糖在细胞质内进行进行的直接氧化降解的酶促反应过程
作用:
1为物质的合成提供还原剂(每氧化1mol的葡萄糖-6-磷酸可产生12mol的NADPH+H+,它可参与脂肪酸和固醇的生物合成)2为物质合成提供原料(该途径的中间产物3C、4C、5C、6C和7C糖的碳骨架是细胞内不同的结构糖分子的来源,其中核糖是合成核酸及ATP、NAD、CoA等重要生物分子的原料)3提高植物的抗病力和适应力(植物在干旱、染病和受损伤等逆境条件下,戊糖磷酸途径所占比例要比正常情况下有所提高)
5、抗氰呼吸:
当氰化物(CN-)做抑制剂可以阻断NADH和FADH呼吸链的电子传递,大多数有机体的有氧呼吸途径被强烈抑制。
但在许多高等植物中,CN-对有氧呼吸的抑制作用很小,这种对于CN-不敏感的呼吸作用称为抗氰呼吸。
6、氧化磷酸化:
就是呼吸链上的磷酸化作用,也就是底物脱下的氢,经过呼吸链电子传递,氧化放能并伴随ADP磷酸化生成ATP的过程。
7、呼吸代谢的多样性:
底物氧化降解的多途径(不同环境条件下,植物呼吸底物的氧化降解可走不同的途径。
缺氧条件下植物可以通过糖酵解、酒精发酵或乳酸发酵进行无氧呼吸;有氧条件下进行三羧酸循环和戊糖磷酸途径,植物染病时戊糖磷酸途径加强)
电子传递途径的多条(植物处于正常情况下,主要以NADH和FADH呼吸链提供能量,当某些植物开花或某些种子萌发时则以抗氰呼吸链提供热能,植物受到创伤时,酚氧化酶催化的呼吸链加强)
末端氧化酶的多种(不同的末端氧化酶对O2的亲和力不同,细胞色素氧化酶对氧的亲和力最强,因此在低氧浓度情况下,仍能发挥良好的作用。
而抗坏血酸氧化酶和乙醇酸氧化酶对氧的亲和力弱,则可在较高氧浓度下顺利发挥作用)
意义:
以上三方面构成了完整的呼吸代谢途径。
糖酵解-三羧酸循环-NADH和FADH呼吸链是植物有氧呼吸的主路,当它受阻时可以从其他的支路进行,它们互相联系,互相制约,组成了极其复杂、调节自如的代谢网络,从而使植物能在多变的环境条件下生长发育。
8、呼吸商(RQ):
或称呼吸系数,指植物组织在一定时间内放出CO2的量与吸收O2的量之比。
它可以反应呼吸底物的性质和O2供应状况。
1.有氧呼吸与无氧呼吸的区别
●无氧呼吸快,有机物大量消耗。
●无氧呼吸产生酒精,使植物中毒。
●无氧呼吸不能提供大量的还原力。
●无氧呼吸不能产生大量的中间产物。
2.呼吸作用的意义
★为植物提供了生命活动所需的能量。
★为其他化合物的合成提供了原料。
★增强了植物的抗病和免疫能力。
3.植物的呼吸途径
A:
糖酵解途径(反应底物:
淀粉、蔗糖;进行场所:
细胞质内;反应历程三阶段:
己糖磷酸化、磷酸己糖裂解、ATP和丙酮酸的生成)。
B:
三羧酸循环(反应底物:
丙酮酸;场所:
线粒体)。
C:
磷酸戊糖途径(反应底物:
葡萄糖;场所:
细胞质)。
D:
乙醇酸途径(水稻根部特有的)。
E:
乙醛酸途径(油料种子萌发所特有的)。
4.磷酸戊糖途径的特点
◆PPP的氧化还原辅酶不同。
◆PPP可作为生物合成中间原料的来源。
◆可以提高植物的抗病力,抗病力强的植物,PPP强。
◆提高植物的适应能力,正常代谢条件下,TCA占主要位置,逆境条件下,PPP加强。
5.抗氰呼吸的概念及生理意义
■概念(详见植物生理学名词解释荟萃)。
■生理意义:
a:
P/O比为1,放热多,但固定的却少。
放热增温,促进植物开花,种子萌发。
b:
增加乙烯生成,促进果实成熟,促进衰老。
c:
在防御真菌的感染中起作用。
d:
分流电子。
6.呼吸作用的多样性主要有:
呼吸化学途径的多样性、呼吸链电子传递系统的多样性、末端氧化酶系统的多样性。
7.呼吸作用多样性的生理意义
使植物在长期的进化过程中对不断变化的外界环境的一种适应性表现,以不同方式为植物提供新的物质和能量。
8.呼吸作用的调节正负效应的判据
▲通过质量作用原理在可逆反应中底物与产物之间按质量作用关系调节平衡。
▲变构调节:
不改变酶的催化部分,主要通过某种物质结合酶的某一个结构部位,从而改变酶的活性。
9.呼吸作用与粮食、果蔬的贮藏关系
⊙呼吸作用与粮食贮藏
干种子的呼吸速率与粮食贮藏有密切关系。
当呼吸加快时,引起体内有机物大量消耗,同时呼吸产生的水分,会使粮堆湿度升高,部分微生物大量繁殖。
另外,呼吸放出的热量,又使粮堆温度升高,反过来又促进呼吸加快,导致粮食发热霉变。
防治方法:
通风或密闭贮藏、增高二氧化碳含量或降低氧气含量、充入氮气。
⊙呼吸作用与果蔬贮藏
某些果实(苹果、梨、香蕉、番茄)成熟到一定程度,会产生呼吸速率突然升高,然后又迅速下降的现象,称为呼吸跃变现象。
乙烯是植物催熟激素,果实的呼吸跃变与乙烯有关,与温度有关。
一是降低温度,推迟呼吸跃变的发生。
二是利用CO2/O2的比值进行气调,增加环境中二氧化碳浓度,降低氧气浓度,这样可以抑制果实中乙烯的形成,推迟呼吸跃变的发生。
也可将果蔬密封在塑料袋中,抽取空气,充入氮气,是氧气浓度下降3%-6%,或将果蔬密封在塑料袋中,利用自身呼吸产生的二氧化碳抑制呼吸,即所谓的自体保鲜法。
第五章植物的光合作用
1、反应中心色素:
它是少数叶绿素a分子,与特定的蛋白相结合,处于特殊状态,能进行光化学反应,将光能转换为电能。
2、光合作用的三个阶段:
光能的吸收、传递和转换阶段(原初反应)
电能转换为活跃的化学能(电子传递和光和磷酸化)
活跃的化学能转变为稳定的化学能(CO2同化)
3、红降:
在叶绿素吸收光谱范围内,大多数波长下其量子产额是相对恒定的,但对于大于680nm(长波红光)时,虽然光量子仍被叶绿素大量吸收,光合效率却急剧下降,这种现象被称为红降。
4、爱默生效应:
在长波红光(>685nm)照射下补照短波红光(约650nm),则光合效益明显增加,大于两种波长单独照射时的光合效率之和,这种现象称为双光增益效应或爱默生效应。
5、两个光系统:
放氧光合生物中存在两个不同的色素系统,所吸收的光推动两个不同的光化学反应。
一个光系统多680nm的短波红光有较好吸收,称为光系统Ⅱ(PSⅡ);另一个光系统优先吸收700nm的长波红光,称为光系统Ⅰ(PSⅠ)。
6、光合磷酸化:
是指叶绿体利用光能驱动电子传递,建立跨类囊体膜的质子动力势(PMF),然后利用质子动力势将ADP和Pi合成ATP的过程。
根据光合电子传递的途径,光能磷酸化可以分为三个类型:
非环式磷酸化、环式磷酸化和假环式磷酸化。
7、光呼吸:
是指植物绿色细胞进行的依赖光的吸收O2,释放CO2的过程。
发生在叶绿体、过氧化体和线粒体中。
8、C3植物与C4植物的比较
(1).形态结构的区别:
两类植物在叶绿体的结构及分布上不同(见表1),因C3植物的维管束不含叶绿体,叶脉颜色较浅;C4植物的维管束含叶绿体,叶脉绿色较深有呈“花环型”的两圈细胞。
表1 C3和C4植物的叶绿体分布、结构与功能比较
植物
分 布
结 构
功 能
C3
叶肉细胞
为典型叶绿体
既可进行光反应,也能进行暗反应
C4
叶肉细胞
为典型叶绿体
能进行光反应,通过C4途径固定CO2
维管束鞘细胞
较多、较大,叶绿体不含类囊体
不进行光反应,能够进行暗反应
( 2).光合作用途径的区别:
C3植物与C4植物在光反应阶段完全相同,都通过光反应产生O2、[H](实质是NADPH)和ATP,为暗反应阶段提供同化力[H]和ATP。
但其暗反应途径不一样,见表2。
C3植物与C4植物光合作用暗反应阶段的场所与过程比较
植物
分类
场 所
暗 反 应
途径
反 应 过 程
C3
叶肉细胞叶绿体
C3
C5+CO2→2C3+ATP+[H]→C5+(CH2O)+H2O
C4
叶肉细胞叶绿体
C4
C3(PEP)+CO2→C4
维管束鞘细胞叶绿体
C3
C5+CO2→2C3+ATP+[H]→C5+(CH2O)+H2O
( 3).光合作用产物积累部位的区别C3植物整个光合作用过程都是在叶肉细胞里进行的,光合作用的产物只积累在叶肉细胞中。
C4植物中C4途径固定的CO2转移到C3途径是在维管束鞘细胞中进行的,光合作用的暗反应过程也是在维管束鞘细胞中进行的,光合作用的产物也主要积累在维管束鞘细胞中。
(4).适应能力的区别:
是因C4植物叶肉细胞的叶绿体固定CO2的酶——磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(简称PEP羧化酶)与CO2的亲和力强于C3植物叶绿体内固定CO2的酶
是C4植物与C3植物相比,光照较强时,其光呼吸明显弱于C3植物,因而在光照较强的环境中,前者的产量较高。
基于以上原因,在高温、光照强烈和干旱的条件下,绿色植物的气孔关闭。
此时,C4植物能够利用叶片内细胞间隙中含量很低的CO2进行光合作用、光呼吸较弱,而C3植物不仅不能利用细胞间隙中的CO2进行光合作用、光呼吸也较强,因而,C4植物比C3植物更能适应高温、光照强烈和干旱的环境
9、为什么C4植物比C3植物光呼吸低:
C4植物通过叶肉细胞的PEP羧化酶固定HCO-3,PEP羧化酶对HCO-3的亲和力远大于RuBP羧化酶对CO2的亲和力。
此外,HCO-3在溶液中的溶解度也远大于CO2,有利于PEP羧化酶对碳的固定;C4途径起”CO2泵”的作用将PEP羧化酶于叶肉细胞中固定的CO2“压进”维管束鞘薄壁细胞中,增加了维管束鞘薄壁细胞中的CO2/O2的比率,降低了C4植物的光呼吸。
10、CO2补偿点:
当植物光合速率与呼吸速率相等时,外界环境的CO2浓度称为CO2补偿点。
11、光合速率:
是指单位时间、单位叶面积吸收CO2的量或放出O2的量。
光合生产率:
又称净同化率(NAR),是指植物在较长时间内,单位叶面积生产的干物质量。
净光合速率的缩写---PN
12、影响光合作用的因素:
叶龄
光合产物输出
光照(光照强度和光质)
二氧化碳
温度
水分
矿质元素
光合作用的日变化
光合作用的意义
◆将无机物转变成有机物,是合成有机物质的绿色工厂。
◆将光能转变成化学能,是一个巨型能量转换站。
◆维持了氧气和二氧化碳的相对平衡,是天然的空气净化剂。
◆是人类寻求新能源和人工合成食物的理想模型。
2.光合作用的色素:
叶绿素、类胡萝卜素、薻胆素
3.叶绿素的两大功能
A:
绝大多数叶绿素a和全部叶绿素b具有收集光能并且快速高效传递光能的作用。
B:
少数叶绿素a具有将光能转变为电能的作用。
4.类胡萝卜素的两大功能
A:
有收集光能传递给叶绿素a的功能,本身不参加光化学反应,起辅助吸收光能的作用,因此也叫辅助色素。
B:
具有保护强光伤害叶绿素a的功能。
5.光合色素的吸收光谱
★叶绿素:
吸收光谱在蓝紫光区和红光区,很少吸收黄光与绿光。
★叶绿素吸收光谱的特点:
A: