兰州大学：《植物生理学》课程教学资源（课件讲稿）第三章 光合作用（主讲：浦铜良）

兴大然命学院 植物生理级捷物研究痧 浦铜

植物生理学 兰州大学生命学院 植物生理及植物研究所 浦铜良

来光合作用 光合作用的意义和特点 1、意义与分类: 按照碳素营养方式的不同,可将植物分为二类,一类 为只能利用现成的有机物作为营养,称为异养植物, 如:粘菌、真菌、绝大多数细菌和极少数高等植物( 兔丝子、红色仙人掌等寄生、腐生植物) 植物生理学

植物生理学 *** 光合作用 一、光合作用的意义和特点 1、意义与分类： 按照碳素营养方式的不同，可将植物分为二类，一类 为只能利用现成的有机物作为营养，称为异养植物， 如：粘菌、真菌、绝大多数细菌和极少数高等植物（ 兔丝子、红色仙人掌等寄生、腐生植物）

另一类可以利用无机碳(CO,)作营养称之为自养植 物,如藻类,绝大多数高等植物和极少数细菌。 自养植物利用CO2合成有机物的过程称为碳素同化。 可分为 细菌光合作用 化能光合作用 绿色植物光合作用 其中第三者的CO2同化规模最大,与人类关系最密切。 光合作用是绿色植物在光下利用光能将C02和H20合成 碳水化合物,并放出氧气的过程 植物生理学

植物生理学 另一类可以利用无机碳（CO 2）作营养称之为自养植 物，如藻类，绝大多数高等植物和极少数细菌。 自养植物利用CO 2合成有机物的过程称为碳素同化。 可分为 ｛细菌光合作用 ｛化能光合作用 ｛绿色植物光合作用 其中第三者的CO 2同化规模最大，与人类关系最密切。 光合作用是绿色植物在光下利用光能将CO 2和H 2O 合成 碳水化合物，并放出氧气的过程

光合作用的重要性可以概况为三方面 (1)无机物变化有机物:地球上的自养植物(主要是高 等绿色植物)每年同化1-2千亿吨碳素,其中60%为路 生植物同化,40%为水生植物同化,相当于5千亿吨葡 萄糖,这些有机物是异养生物,包括动物和人类的最 终食物来源,也是工业原料。 植物生理学

植物生理学 光合作用的重要性可以概况为三方面 ⑴无机物变化有机物：地球上的自养植物（主要是高 等绿色植物）每年同化1-2千亿吨碳素，其中60%为路 生植物同化，40%为水生植物同化，相当于5千亿吨葡 萄糖，这些有机物是异养生物，包括动物和人类的最 终食物来源，也是工业原料

(2)光能转变成化学能:按5千亿吨葡萄糖计算,每年可 贮存8x1018K这些能量虽不到照射到地球表面的太阳 可见光光能(2.1x1021KJ/年)的1%,但是全人类全年 消耗量的许多倍。它是生物生命活动和人类生产活动 的最主要的能量来源(食物中的能量、煤、石油、天 然气、烧柴)。(原初生产者) 植物生理学

植物生理学 ⑵光能转变成化学能：按5千亿吨葡萄糖计算，每年可 贮存8x1018KJ这些能量虽不到照射到地球表面的太阳 可见光光能（2.1x1021KJ/年）的1%，但是全人类全年 消耗量的许多倍。它是生物生命活动和人类生产活动 的最主要的能量来源（食物中的能量、煤、石油、天 然气、烧柴） 。 (原初生产者 )

热 太阳 生产者 消费者 无机营 养物质 分解者 能 营养物质 热 植物生理学

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0 AMMA RAYS X-RAYS ULTRAN圆 RARED MICROWAVES RADI0W图 VISIBLE UGHT PORTION OF ELECTROMAGNETIC SPECTRUM VIOLET BLUE choroohyJb (ccmb nea absorpion tt iciency across entire visible spectrum) carotene ds chlorophyl a 60- ophrys chioyophy D phycoerythrin phycocyanin length (na 植物生理学

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(3)保持大气中02和CO2浓度的相对稳定,地球演化初期 无0, 现在大气中氧气含量约为1/5,并保持稳定,是光合 作用不断释放氧气的结果 同样也使大气CO2含量保持相对稳定。 由于现代工业的发展,每年因燃烧燃料而向大气排放 的C0越来越多,而森林面积则越来越小。使得大气中 CO02含量有增加的趋势。现已达到400m浓度。 植物生理学

植物生理学 ⑶保持大气中O2和CO2浓度的相对稳定，地球演化初期 无O2 •现在大气中氧气含量约为1/5，并保持稳定，是光合 作用不断释放氧气的结果。 •同样也使大气CO2含量保持相对稳定。 由于现代工业的发展，每年因燃烧燃料而向大气排放 的CO2越来越多，而森林面积则越来越小。使得大气中 CO2含量有增加的趋势。现已达到400ppm浓度

3601 FIGURE Average annual atmos 350 concentrations of carl 340 ide,I850-1995 E330 320 dc= 310 300 290 280 270 260 250 185018601880190019201940196019802000 ar

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、特点(概括) 1)水被氧化成分子氧,C0,被还原到糖,光能变成分子 键能(化学能) 0.4+0.82 HOR (CH20) 光合作用中的氧化剂CO2的标准电极电位是0.4v,还 原剂H2O的是+0.82V,两者相差1.22,也就是说还原 剂H20中的4e要逆着一个1.22v的电势差“上坡”才能还 原CO,在这里Chl(叶绿素)相当于电子泵,将电子往 上泵,而光就是电子泵的能源。 植物生理学

植物生理学 2、特点（概括） ⑴水被氧化成分子氧，CO2被还原到糖，光能变成分子 键能（化学能）: -0.4 +0.82 ← e - CO2 + H2O* → （CH2O）+ O2* 光合作用中的氧化剂CO2的标准电极电位是-0.4v，还 原剂 H2O的是+0.82v,两者相差1.22v，也就是说还原 剂H2O中的4e-要逆着一个1.22v的电势差“上坡”才能还 原CO2，在这里Chl(叶绿素)相当于电子泵，将电子往 上泵，而光就是电子泵的能源