任务一植物的新陈代谢.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,*,高等教育出版社,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单元,5,植物生产与光能利用,任务二 植物生产的光照条件,任务三 植物生产的光环境调控,任务一 植物的新陈代谢,任务一 植物的新陈代谢,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关系,（,1,）,光合作用的意义,概念：,绿色植物利用光能，将二氧化碳和水合成有机物质，释放氧气，,同时把光能转变为化学能，贮藏在所形成的有机物中的过程。,1,.,植物的光合作用,1,.,植物的光合作用,光合作用的意义,原料：,二氧化碳和水,动力：,光能,场所：,叶绿体,产物：,葡萄糖和氧气,光能,CO,2,+H,2,O,（,CH,2,O,）,6,+O,2,叶绿体,光合作用的场所,叶绿体,基粒,外膜,内膜,基质,类囊体,叶绿体的结构,光合作用具有重要意义,:,把无机物转变成有机物 地球上的植物每,年通过光合作用约合成51011,t,有机物。,蓄积太阳能量 植物通过光合作用每年将,3.21021,J,的日光能转化为化学能。,净化空气 吸收二氧化碳，释放氧气，从,而起到净化空气作用；大气中一部分氧气,转化为臭氧，对陆地生物也有良好作用。,光合作用过程,光反应,暗反应,划分依据,:,反应过程,是否需要光能,光反应在白天可以进行吗？夜间呢？,暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？,有光才能反应,有光、无光都能反应,C,3,五碳化合物,固定,还原,CO,2,供能,供氢,ATP,ADP+Pi,NADPH,NADP,多种酶参,加催化,(CH,2,O)n,暗反应（卡尔文循环）,五碳化合物,再生,基质,（,CH,2,O,）,酶促反应,场所,条件,物质变化,能量变化,光反应,暗反应,基粒类囊体膜上,基质中,光、酶、色素,光能 活跃化能,活跃化能 稳定化能,光反应和暗反应的比较,酶,原料,H,2,O,、,ADP,、,Pi,、,NADP,水的光解,ATP,形成,NADPH,形成,CO,2,、,C,5,、,ATP,、,NADPH,CO,2,固定,C,3,还原,C,5,再生,产物,O,2,、,ATP,、,NADPH,（,CH,2,O,）、,H,2,O,、,ADP,、,Pi,、,NADP,光反应与暗反应的关系,1.,没有二氧化碳的固定形成的三碳化合物，光反应的产物,NADPH,和,ATP,就会积累，使光反应很快停止。,2.,没有光反应提供,NADPH,和,ATP,，三碳化合物就不能还原，,就不会有五碳化合物的不断再生,以及最终有机物的合成。,五碳化合物迅速减少和三碳化合物的积累，必然导致二,氧化碳 固定的停止。即没有光反应，暗反应无法持续地,进行。,结论：光反应和暗反应是一个整体，在光合作用的过程中，,两者紧密联系，缺一不可。,光合作用的过程,光能,叶绿素,a,e,NADP,+,e,H,2,O,H,+,O,2,叶绿体,ATP,NADPH,H,（,CH,2,O,）,2C3,CO,2,C,5,暗反应,光反应,(,类囊体的薄膜上,),(,基质中,),ADP+P,i,内因,：,正比与绿色植物的发育进程,外因,：,光照,CO,2,浓度,温度,水,（,开花阶段强度最大,）,影响光合作用的因素,矿质元素,光合作用的调控,光照度调节,光饱和点和光补偿点是植物光合特性的两个重要指标。适当增强,光照，如合理密植、整枝修剪、去老叶等，可以改善田间的光照条件。,增加,CO,2,浓度,光合速率随,CO,2,浓度增加而增大。生产上常通过施用有机肥料、通风,等措施来增加,CO,2,浓度。,保持适宜土壤水分,水分是光合作用的原料之一，土壤水分含量对植物光合作用影响很大。,保持适宜温度,一般温带植物的光合作用在1,0,35范围内能正常进行，35以上光,合作用受阻。,合理施肥,N,、,Mg,、,Fe,、,Mn,、,P,、,K,、,B,、,Zn,等元素都会直接或间接对光合作用,产生影响。,提高二氧化碳浓度,增施有机肥料，利用微生物分解有机物产生二氧化碳,直接施放储存在钢瓶中的二氧化碳,点煤球炉,满足对水的需求,延长光照时间,光合作用,光合作用的生产应用,实行间作套种，提高单位面积产量.,光合作用的生产应用,增施二氧化碳气肥，增加光合作用原料,光合作用的生产应用,培育高光效植物品种，减少呼吸消耗,光合作用的生产应用,应用生长调节物质，提高光合作用效率,光合作用的生产应用,利用不同色光，改善光合产物品质,如甜瓜、小麦、棉花育苗、四季豆、辣椒等应用红色地膜有明显增产效果。,黄瓜和香菜应用蓝色地膜，维生素C的含量增加。,黄色薄膜栽培黄瓜、芹菜、莴苣、茶树等，增产效果明显。,番茄、茄子、韭菜在紫膜下产量增加。青色(蔚蓝色)薄膜进行水稻育秧效果很好。,2.,植物的呼吸作用,（,1,）呼吸作用的意义,（,2,）呼吸作用的类型,（,3,）呼吸作用的主要过程,（,4,）呼吸作用的调控,（,5,）呼吸作用的生产应用,呼吸作用的概念和意义,概念,是指生活细胞内的有机物，在酶的参与下，逐步氧化分解并释放能量的过程。,生理意义,1.,为植物生命活动提供能量,2.,中间产物是合成重要有机物质的原料,3.,植物抗病免疫方面有重要作用,有氧呼吸：,主要场所：,线粒体和细胞质基质,能量去向：,1mol,葡萄糖产生,2870kJ,能量，,一部分以热能形式散失,(,约,60%),；,另一部分,1161kJ,转移到,ATP,中,(,约,40%),。,总反应式：,C,6,H,12,O,6,+6H,2,O+6O,2,6CO,2,+12H,2,O+,能量,酶,概念：,是指生活细胞利用分子氧（,O,2,），将某些有机物彻底氧化分解，形成,CO,2,和,H,2,O,，同时释放能量的过程。,呼吸作用的调控,温度调节,大多数植物呼吸作用的最低温度为-10，最适温度为2535，最高温度为3545。,O2,和,CO2,浓度调节,大气含氧量通常在21%左右，当减少至5%8%时，植物的呼吸显著减弱。空气中,CO,2,浓度增高时，植物的呼吸减弱。,水分调节,细胞含水量对呼吸作用影响很大。禾谷类种子在风干状态时（含水量为11%12%），呼吸微弱；当含水量超过15%时，呼吸作用加强。,防止植物受伤 植物受伤后，呼吸会显著增强。因此应在采收、包装、运输和贮藏多汁果实和蔬菜时，尽可能防止机械损伤,呼吸作用的生产应用,植物栽培,栽培措施要保证作物呼吸作用正常进行，如,水稻浸种催芽时用温水淋种和时常翻种；水稻育,秧采用湿润育种；作物的中耕松土等。,粮食贮藏,贮藏粮油种子的原则是保持“三低”，即降,低种子的含水量、温度和空气中的含氧量。,果蔬贮藏,原则是在尽量避免机械损伤的基础上，控制,温度、湿度和空气成分三个条件，降低呼吸消耗。,呼吸作用与作物栽培,播前浸种,，通过控制温度与通气提高种子的呼吸，以便促进种子萌发。,田间,中耕松土,和,低洼地块开沟排水,等均能增加土壤透气性，有效地抑制无氧呼吸。,在人工气候室栽培作物，,降低夜温,以减少呼吸消耗，有利于干物质积累。,种子的安全贮藏与呼吸作用,油料种子,:,6,8,淀粉种子,:,10,12,呼吸极微弱，可以安全贮藏，称为安全含水量。,呼吸作用显著增强,9,10,13,15,粮食贮藏,:,控制进仓种子的含水量，不得超过,安全含水量,注意库房的通风，增高,CO,2,含量,降低,O,2,含量,充,N,贮藏,果实、块根、块茎的呼吸作用与贮藏,果实,呼吸跃变,:,当果实成熟到一定时期，其呼吸速率突然增高，最后又突然下降，这种现象称为呼吸跃变。,跃变型,(,苹果、梨、香蕉、番茄等,),非跃变型（柑橘、柠檬、菠萝等）,两类,概念,温度,苹果贮藏于,22.5,时，出现早而显著，,10,下不十分显著，也出现稍迟，,2.5,下几乎看不出来。,乙烯 阀值：,0.1g/L,，促进成熟,贮藏、运输中措施：,降低温度，香蕉的最适温度是,1114,，苹果是,4,。,增加,CO,2,和,N,2,的浓度，降低,O,2,浓度,(3%6%),甘薯块根和马铃薯块茎,甘薯块根：主要是控制,温度,和,气体成分,。,适当提高,CO,2,，有利于安全贮藏。,15,，引起发芽和病害,9,受寒害,安全贮藏温度,:10,14,马铃薯,:2,3,适当提高湿度,光合作用与呼吸作用的关系,ADP,和,NADP,+,在光合和呼吸中可共用。,光合,C,3,途径与呼吸,PPP,途径基本上正反反应，中间产物可交替使用。,光合释放,O,2,呼吸，呼吸释放,CO,2,光合,光合作用与呼吸作用的区别,光合作用,呼吸作用,原料,CO,2,、,H,2,O,O,2,、淀粉、己糖等有机物,产物,O,2,、淀粉、己糖、蔗糖等有机物,CO,2,、,H,2,O,等,能量转换,贮藏能量的过程,光能 电能 活跃的化学能 稳定的化学能,释放能量的过程,稳定的化学能 活跃的化学能,发生部位,绿色细胞、叶绿体、细胞质,生活细胞、线粒体、细胞质,发生条件,光照下才可发生,光下、暗处都可发生,谢谢,!,