植物生理学光合作用

第五章：光合作用

一、名词解释类（详见植物生理学名词解释荟萃）

光合作用光合色素荧光现象磷光现象原初反应光合单位爱默生效应OEC放氧复合体KOK钟希尔反应水的光解光合磷酸化碳同化光呼吸光合速率表观光合强度（速率）总光合强度瓦布格效应经济系数经济产量生物产量光合性能叶面积系数

二、简答、论述、填空、选择、判断类

1.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：吸收高峰比较近，吸收光区均在蓝紫光和红光区，在绿光区不吸收（叶绿素a与叶绿素b的相同点）。

B：叶绿素b两个吸收峰比较近，蓝光吸收为红光的3倍。

★类胡萝卜素吸收光谱的特点

A：吸收峰均在蓝紫光区（胡萝卜素与叶黄素的相同点）。

B：胡萝卜素的最大吸收峰比叶黄素的最大吸收峰波长略短。

6.非循环式电子传递链（主路）的特点

◆P SⅡ和PSⅠ以串联的方式协同完成水到NADP的传递。

◆在P SⅡ和PSⅠ之间存在着一系列电子传递体。

◆在Z链的起点水是最初的电子供体，在z链的终点，NADP+是最终的电子受体。

◆电子传递过程与磷酸化相偶联，使ADP与无机P合成为ATP.

◆在Z链中有两处（P SⅡ和PSⅠ）是逆着能量梯度进行的，需光能予以推动。

7.C4途径的生理意义

●由于C4途径中固定二氧化碳的底物是碳酸氢根离子，PEP与它的亲和力极强，即使气孔部分关闭，PEP仍能催化固定较低浓度的二氧化碳，而且没有与氧气的竞争，因此固定二氧化碳的效率高。

●由于维管束鞘细胞中C4酸的脱羧反应是一个浓缩二氧化碳的机制，类似于二氧化碳泵，使维管束鞘细胞中有较高的二氧化碳浓度，促进了RuBP酶的羧化反应，抑制了加氧反应，降低了光呼吸。

●在维管束鞘细胞中形成的光合产物可及时运出，避免了光合产物的积累产生的反馈抑制作用，因此C4植物的光合效率高于C3。

8.光呼吸的生理意义

◆可以消除乙醇酸的毒害。

◆维持C3途径的运转。

◆防止强光对光合机构的破坏。

◆是氮代谢的补充。

9.C3、C4、CAM和C3—C4中间型植物结构、生理特性的比较（见课本156页表）

10.植物光能利用率低的原因以及如何提高光能利用率

★低的原因：

a：由于漏光损失反射光、透射光，使光能利用率低。

b：光饱和浪费。

c：环境条件不适及栽培管理不当。

★提高光能利用率的途径

光合性能：包括光合能力、光合面积、光合时间、光合产物的消耗和光合产物的分配利用。

光合性能=（光合能力ⅹ光合面积ⅹ光合时间-光合产物的消耗）ⅹ经济系数

A：提高净同化率：

a；控制光温、水肥。

b：地面铺设反光膜，夏秋季光强时遮光，早春大棚育种。

c：增施二氧化碳。

B：增大光合面积：

a：合理密植（叶面积系数=作物叶面积/土地面积）。

b：株型育种（植株的上层叶片对下层叶片遮阴小，漏光率高。能够较好的利用上下午的斜射阳光，避免中午过强光照对叶片的损伤，有利于增加单位面积上的株数）。育种要求：选育叶片直竖、叶茎夹角小、株型紧凑的植株。

C：延长光合作用的时间：（1提高复种指数。复种指数=全年内作物收获面积/耕地面积；2延长生育期，在不影响耕作制度的前提下，尽量选用中、晚熟的品种。3补充人工光照）。

D：减少有机物的消耗。

E：提高经济系数。