《光合作用与生物固氮》学案

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　　《光合作用与生物固氮》学案
　　1、光合作用
　　1光能在叶绿体中的转换
　　（1）光能转换成电能：①光合色素的作用：吸收和传递光能：包括大多数叶绿素a、所有胡萝卜素、叶黄素和叶绿素b。吸收和转换光能：包括少数特定状态下的叶绿素a。
　　②过程：最初电子供体：水（2H2O→4H＋＋O2＋4e－）；最终电子供体：NADP+
　　特殊状态下叶绿素a失去的电子后自身变成一种强氧化剂
　　③场所：叶绿体的类囊体
　　（2）电能转换成活跃的化学能
　　①过程：NADPH的形成：NADP＋＋2e＋H＋ 　 NADPH；ATP的形成：ADP＋Pi＋电能 ATP
　　②场所：叶绿体的类囊体
　　（3）活跃的化学能转换成稳定的化学能
　　①过程：CO2的固定：CO2＋C5 2C3 ；C3的还原：2C3 （CH2O）＋C5＋H2O
　　②场所：叶绿体的基质中
　　小结：光能→电能→活跃的化学能（贮存在ATP、NADPH中）→稳定的化学能（贮存在糖类等有机物中）
　　2 C3植物和C4植物生理特征
　　特　征 C3植物 C4植物
　　植物类型 典型的温带植物小麦、大豆等 典型热带或亚热带植物玉米、甘蔗、高粱、苋菜
　　叶片结构 维管束鞘细胞不含叶绿体，叶肉细胞含叶绿体，维管束鞘细胞周围叶肉细胞排列松散，没有“花环型”结构 维管束鞘细胞含许多没有基粒或基粒发育不良的较大的叶绿体；叶肉细胞叶绿体较少、较小，但有基粒。且维管束鞘的外侧密接一层环状排列的叶肉细胞，组成“花环型”结构
　　CO2固定途径 C3途径 C4途径和C3途径
　　最初CO2受体 C5 C3
　　CO2固定的最初产物 C3 C4
　　光合最适温度 15℃－25℃ 30℃－47℃
　　CO2固定场所 叶肉细胞叶绿体 C4途径：叶肉细胞叶绿体
　　C3途径：维管束鞘细胞叶绿体
　　光合产物形成场所 叶肉细胞 维管束鞘细胞
　　3C4植物和C3植物的光合作用
　　C3植物的光合作用：C3植物仅有叶肉细胞含叶绿体，整个光合过程都是在叶肉细胞里进行，光合产物亦只是积累在叶肉细胞中，维管束鞘细胞不积存光合产物，CO2固定途径仅有C3途径。
　　（2）C4植物的光合作用：叶肉细胞中的叶绿体进行C4途径和光反应，维管束鞘细胞中进行CO2固定途径C3途径（暗反应），光合产物只积累在维管束鞘薄壁细胞中。
　　4提高农作物的光能利用率
　　（1） 光能利用率概念：  是指单位土地面积上，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。
　　（2）光照强弱的控制：阳生植物和阴生植物；光质对提高光能利用率的影响：蓝光下蛋白质多，红光下糖多。
　　（3）二氧化碳的供应： 二氧化碳的含量对光合作用的强弱影响；提高二氧化碳浓度的措施：合理密植，通风透光；使用农家肥或二氧化碳发生器。