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1、光合作用与生物固氮,一、光能在叶绿体中的转换,光能转化为电能,第二章 光合作用与生物固氮,NADP+,NADPH,ADP+Pi,ATP,电能转化为活跃的化学能,酶,酶,NADP+ + 2e + H+ NADPH,ADP + Pi ATP,光能转化成电能,水在光下分解,电能转换成活跃的化学能,NADPH的形成ATP的形成,CO2的固定,CO2还原及糖类等有机物的形成,活跃的化学能转换成稳定化学能,光能在叶绿体中的转换,二 C3植物和C4植物,C5 + CO2 2C3,玉米、甘蔗等热带绿色植物：,14CO2 14C 4 14C 4 14C 3,C4植物：植物的光合作用中，CO2中的C首先转移到C4
2、，然后才移到C3。 C3植物：仅有C3的植物。,小麦、水稻等大多数绿色植物：,C3植物 和 C4植物叶片结构比较：,二、C途径和C途径,C3植物叶片结构,C4植物叶片结构,水稻、小麦等大多数植物在暗反应中，一个CO2被一个C5固定后形成两个C3化学物，因此叫C3植物。,甘蔗、玉米等少数植物在暗反应中，一个CO2首先被一个磷酸丙酮酸固定形成C4化学物，然后C4化合物分解出CO2再与C5结合形成两个C3化合物，因此叫C4植物。,C4植物光合作用特点示意图,（二）C3途径和C4途径,NADPH,NADP+,ATP,ADP+Pi,（CH2O）,C5,2C3,CO2,C4,C3(PEP),（丙酮酸）,C
3、4,酶,大气中的二氧化碳,低浓度的 二氧化碳,高浓度的二氧化碳,产物,能量,能量,C4植物中的“二氧化碳泵”,“二氧化碳泵”,提高农作物的光能利用率,什么叫光能利用率？,单位土地面积上，农作物通过光合作用所产生的有机物中所含的能量，与这块土地所接受的太阳能的比。,这块土地所接受的太阳能的比,光照强度的控制,应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。,二氧化碳的供应,措施： 温室：增施有机肥料 使用二氧化碳发生器 大田：确保良好通风 增施有机肥料 深施“碳铵”。,空气中CO2含量一般占330mg/L，与植物光合所需最适浓度（1000mg/L）相差太远。,必须指出：增加CO2可以提高光合效率，但是无
4、限制地在全球范围内提高CO2浓度，会产生“温室效应”,BACK,必需矿质元素的供应,哪些必需元素会影响光合作用？,（1）N：是各种酶以及NADP+和ATP的重要组成成分。 （2）P：是叶绿体膜、 NADP+和ATP的重要组成成分。 （3）K：在合成糖类，以及将其运输到块根、块茎和种子等器官过程中起作用。 （4）Mg：叶绿素的重要组成成分。,（1）根据植物的生长规律和需肥规律进行适时适量施肥。 （2）可进行根外施肥。 （3）与豆科植物进行间种和轮作，提高土壤的肥力，使植物获得更多的氮肥。 （4）将植物秸秆尤其是豆科植物的秸秆进行深耕翻压，也是增加土壤肥力的有效措施。,应如何进行合理施肥？,必需矿
5、质元素的供应,固氮,工厂,工业固氮:,高能固氮:,生物固氮:,BACK,（三）氮循环,工业固氮,高能固氮,生物固氮,有机氮合成,氨化作用,硝化作用,反硝化作用,O2不足,硝化细菌,反硝化细菌,亚硝酸盐,二、总结：氮循环,空气中的氮气,大气闪电固氮,人工合成固氮,生物固氮,土壤中（NO3-),生产者,各级消费者,生物体组成,含氮废物,NH3,吸收,消化吸收,脱氨基作用,硝化细菌,微生物的分解作用,通过捕食,同化作用,设想：将固氮基因转移到非豆科作物细胞内，使其自行固氮,意义：减少施氮肥费用，降低粮食生产成本； 减少氮肥生产，有利于节省能源； 避免氮肥施用过量造成水体富营养化,有利于环境的保护。,
