光合作用与生物固氮

C4植物
叶片结构 不具花环型结构
具花环型结构
维管束鞘细 胞
不含叶绿体
大、含有没有基粒的 叶绿体
叶肉细胞
排列疏松含有正 常叶绿体
一部分组成花环型结构的 外圈，另一部分排列疏松，
含正常叶绿体
二、C３途径和C４途径
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。
C5
多种酶 参加催化
ADP+Pi
C3
ATP
（丙酮酸） （CH2O）
C4植物光合作用特点示意图
NADPH NADP+
ATP ADP+Pi
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。
光合作用制造的有机物中所含能量 光能利用率 =
工业固氮: N2 工厂 NH3
固 高能固氮: N2 闪电等 NH3 氮 固氮微生物
生物固氮: N2
NH3
BACK
固
共 生
氮 微
固 氮 微
生
生 物
物自
的
生 固
种 类
氮 微 生
物
实例：根瘤菌 形态：棒槌形、“T”形或“Y” 形结构：原核单细胞 生理：①需氧异养；②互利共生（具种属特异 性）；③侵入豆科作物根部后不断繁殖可刺激 根薄壁细胞分裂、组织膨大成根瘤。
气
反 氧硝
气化
不 足
细 菌
通过捕食 生产者
各级消费者
吸 收
土壤中 （NO3-)
硝 化 细 菌
NH3
消同
化 吸 收
化 作 用
生物体组成
脱氨基作用
微生物的 分解作用
含氮废物
再 见
实例：圆褐固氮菌 形态：杆菌或短杆菌 结构：原核单细胞 作用： ①固氮； ②分泌生长素，促进植株生 长和果实发育。
（三）氮循环
生物 固氮
有机氮 合成
高能 固氮
工业 固氮
亚硝 反硝化细菌
酸盐
O2不足 反硝化作用
硝化作用 硝化细菌
氨化作用
二、总结： 氮循环
空
气 大气闪电固氮
中 人工合成固氮 的
氮 生物固氮
（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。
必需矿质元素的供应
• 应如何进行合理施肥？
（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。
二 C3植物和C4植物
小麦、水稻等大多数绿色植物： 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，然后才移到C3。
C3植物：仅有C3的植物。
C3植物 和 C4植物叶片结构比较：
C3植物
这块土地所接受的太阳能的比
光照强度的控制
光
CO2 吸 收
合 速 率
阳生植物 阴生植物
0A
B 光照强度
A：光补偿点 B：光饱合点 • 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
光
O2 释 放
合 速 率
0
B
A CO2浓度
A： C3植物 B： C4植物
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。
C3植物叶片结构 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植物叶片结构
（二）C3途径和C4途径
叶肉细胞 中的叶绿体
维管束鞘细胞 中的叶绿体
CO2
C4 酶
C4
CO2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2C3
C3(PEP)
措施：
⑴温室：①增施有机肥料 ②使用二氧化碳发生器 ⑵大田：①确保良好通风 ②增施有机肥料
③深施“碳铵”。
必须指出：增加CO2可以提高光合效率，但是无限制
地在全球范围内提高CO2浓度，会产生“温室效应”
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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。