任務(wù)一植物的新陳代謝

單元5植物生產(chǎn)與光能利用

任務(wù)二植物生產(chǎn)的光照條件任務(wù)三植物生產(chǎn)的光環(huán)境調(diào)控任務(wù)一植物的新陳代謝任務(wù)一植物的新陳代謝1.植物的光合作用2.植物的呼吸作用3.光合作用和呼吸作用的關(guān)系（1）光合作用的意義

概念：綠色植物利用光能，將二氧化碳和水合成有機物質(zhì)，釋放氧氣，

同時把光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能，貯藏在所形成的有機物中的過程。1.植物的光合作用1.植物的光合作用光合作用的意義

原料：二氧化碳和水動力：光能場所：葉綠體產(chǎn)物：葡萄糖和氧氣光能CO2+H2O

（CH2O）6+O2葉綠體光合作用的場所——葉綠體基粒外膜內(nèi)膜基質(zhì)類囊體葉綠體的結(jié)構(gòu)光合作用具有重要意義

:

①

把無機物轉(zhuǎn)變成有機物地球上的植物每

年通過光合作用約合成5×1011

t有機物。②

蓄積太陽能量植物通過光合作用每年將

3.2×1021

J的日光能轉(zhuǎn)化為化學能。③

凈化空氣吸收二氧化碳，釋放氧氣，從

而起到凈化空氣作用；大氣中一部分氧氣

轉(zhuǎn)化為臭氧，對陸地生物也有良好作用。光合作用過程光反應(yīng)暗反應(yīng)劃分依據(jù):反應(yīng)過程是否需要光能光反應(yīng)在白天可以進行嗎？夜間呢？暗反應(yīng)在白天可以進行嗎？夜間呢？有光才能反應(yīng)有光、無光都能反應(yīng)C3五碳化合物固定還原CO2供能

供氫ATPADP+PiNADPHNADP多種酶參加催化(CH2O)n暗反應(yīng)（卡爾文循環(huán)）五碳化合物再生基質(zhì)（CH2O）酶促反應(yīng)場所條件物質(zhì)變化能量變化光反應(yīng)暗反應(yīng)基粒類囊體膜上基質(zhì)中光、酶、色素光能活躍化能活躍化能穩(wěn)定化能

光反應(yīng)和暗反應(yīng)的比較酶原料H2O、ADP、Pi、NADP水的光解ATP形成NADPH形成CO2、C5、ATP、

NADPHCO2固定C3還原C5再生產(chǎn)物O2、ATP、NADPH（CH2O）、H2O、ADP、Pi、NADP光反應(yīng)與暗反應(yīng)的關(guān)系1.沒有二氧化碳的固定形成的三碳化合物，光反應(yīng)的產(chǎn)物

NADPH和ATP就會積累，使光反應(yīng)很快停止。2.沒有光反應(yīng)提供NADPH和ATP，三碳化合物就不能還原，就不會有五碳化合物的不斷再生,以及最終有機物的合成。五碳化合物迅速減少和三碳化合物的積累，必然導(dǎo)致二氧化碳固定的停止。即沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無法持續(xù)地進行。結(jié)論：光反應(yīng)和暗反應(yīng)是一個整體，在光合作用的過程中，兩者緊密聯(lián)系，缺一不可。光合作用的過程光能葉綠素aeNADP+eH2OH+O2葉綠體ATPNADPH〔H〕（CH2O）2C3CO2C5暗反應(yīng)光反應(yīng)(類囊體的薄膜上)(基質(zhì)中)ADP+Pi內(nèi)因：正比與綠色植物的發(fā)育進程外因：光照CO2濃度溫度水（開花階段強度最大）影響光合作用的因素礦質(zhì)元素光合作用的調(diào)控

①光照度調(diào)節(jié)光飽和點和光補償點是植物光合特性的兩個重要指標。適當增強光照，如合理密植、整枝修剪、去老葉等，可以改善田間的光照條件。②增加CO2濃度光合速率隨CO2濃度增加而增大。生產(chǎn)上常通過施用有機肥料、通風等措施來增加CO2濃度。③保持適宜土壤水分水分是光合作用的原料之一，土壤水分含量對植物光合作用影響很大。④保持適宜溫度一般溫帶植物的光合作用在10～35℃范圍內(nèi)能正常進行，35℃以上光合作用受阻。⑤合理施肥

N、Mg、Fe、Mn、P、K、B、Zn等元素都會直接或間接對光合作用產(chǎn)生影響。提高二氧化碳濃度增施有機肥料，利用微生物分解有機物產(chǎn)生二氧化碳直接施放儲存在鋼瓶中的二氧化碳點煤球爐滿足對水的需求延長光照時間光合作用光合作用的生產(chǎn)應(yīng)用

①實行間作套種，提高單位面積產(chǎn)量.光合作用的生產(chǎn)應(yīng)用

②增施二氧化碳氣肥，增加光合作用原料光合作用的生產(chǎn)應(yīng)用

③培育高光效植物品種，減少呼吸消耗光合作用的生產(chǎn)應(yīng)用

④應(yīng)用生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，提高光合作用效率光合作用的生產(chǎn)應(yīng)用

⑤利用不同色光，改善光合產(chǎn)物品質(zhì)如甜瓜、小麥、棉花育苗、四季豆、辣椒等應(yīng)用紅色地膜有明顯增產(chǎn)效果。黃瓜和香菜應(yīng)用藍色地膜，維生素C的含量增加。黃色薄膜栽培黃瓜、芹菜、萵苣、茶樹等，增產(chǎn)效果明顯。番茄、茄子、韭菜在紫膜下產(chǎn)量增加。青色(蔚藍色)薄膜進行水稻育秧效果很好。2.植物的呼吸作用（1）呼吸作用的意義

（2）呼吸作用的類型（3）呼吸作用的主要過程（4）呼吸作用的調(diào)控

（5）呼吸作用的生產(chǎn)應(yīng)用

呼吸作用的概念和意義概念

是指生活細胞內(nèi)的有機物，在酶的參與下，逐步氧化分解并釋放能量的過程。生理意義1.為植物生命活動提供能量2.中間產(chǎn)物是合成重要有機物質(zhì)的原料3.植物抗病免疫方面有重要作用有氧呼吸：主要場所：線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì)能量去向：1mol葡萄糖產(chǎn)生2870kJ能量，一部分以熱能形式散失(約60%)；另一部分1161kJ轉(zhuǎn)移到ATP中(約40%)?？偡磻?yīng)式：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量

酶概念：

是指生活細胞利用分子氧（O2），將某些有機物徹底氧化分解，形成CO2和H2O，同時釋放能量的過程。呼吸作用的調(diào)控

①溫度調(diào)節(jié)大多數(shù)植物呼吸作用的最低溫度為-10℃，最適溫度為25～35℃，最高溫度為35～45℃。②O2和CO2濃度調(diào)節(jié)大氣含氧量通常在21%左右，當減少至5%～8%時，植物的呼吸顯著減弱?？諝庵蠧O2濃度增高時，植物的呼吸減弱。③水分調(diào)節(jié)細胞含水量對呼吸作用影響很大。禾谷類種子在風干狀態(tài)時（含水量為11%～12%），呼吸微弱；當含水量超過15%時，呼吸作用加強。④防止植物受傷植物受傷后，呼吸會顯著增強。因此應(yīng)在采收、包裝、運輸和貯藏多汁果實和蔬菜時，盡可能防止機械損傷呼吸作用的生產(chǎn)應(yīng)用

①植物栽培

栽培措施要保證作物呼吸作用正常進行，如水稻浸種催芽時用溫水淋種和時常翻種；水稻育秧采用濕潤育種；作物的中耕松土等。②糧食貯藏

貯藏糧油種子的原則是保持“三低”，即降低種子的含水量、溫度和空氣中的含氧量。③果蔬貯藏

原則是在盡量避免機械損傷的基礎(chǔ)上，控制溫度、濕度和空氣成分三個條件，降低呼吸消耗。呼吸作用與作物栽培①播前浸種，通過控制溫度與通氣提高種子的呼吸，以便促進種子萌發(fā)。②田間中耕松土和低洼地塊開溝排水等均能增加土壤透氣性，有效地抑制無氧呼吸。③在人工氣候室栽培作物，降低夜溫以減少呼吸消耗，有利于干物質(zhì)積累。種子的安全貯藏與呼吸作用油料種子:＜6％～8％淀粉種子:＜10％～12％呼吸極微弱，可以安全貯藏，稱為安全含水量。呼吸作用顯著增強9％～10％13％～15％糧食貯藏:

控制進倉種子的含水量，不得超過安全含水量注意庫房的通風，增高CO2含量,

降低O2含量充N貯藏果實、塊根、塊莖的呼吸作用與貯藏果實

呼吸躍變:當果實成熟到一定時期，其呼吸速率突然增高，最后又突然下降，這種現(xiàn)象稱為呼吸躍變。躍變型(蘋果、梨、香蕉、番茄等)非躍變型（柑橘、檸檬、菠蘿等）兩類概念①溫度蘋果貯藏于22.5℃時，出現(xiàn)早而顯著，10℃下不十分顯著，也出現(xiàn)稍遲，2.5℃下幾乎看不出來。②乙烯閥值：0.1g/L，促進成熟貯藏、運輸中措施：降低溫度，香蕉的最適溫度是11~14℃，蘋果是4℃。增加CO2和N2的濃度，降低O2濃度(3%~6%)甘薯塊根和馬鈴薯塊莖

甘薯塊根：主要是控制溫度和氣體成分。適當提高CO2，有利于安全貯藏。＞15℃，引起發(fā)芽和病害＜9℃,受寒害安全貯藏溫度:10～14℃馬鈴薯:2～3℃適當提高濕度光合作用與呼吸作用的關(guān)系A(chǔ)DP和NADP+在光合和呼吸中可共用。光合C3途徑與呼吸PPP途徑基本上正反反應(yīng)，中間產(chǎn)物可交替使用。光合釋放O2→呼吸，呼吸釋放CO2→光合光合作用與呼吸作