光合作用示意图.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 光合作用示意圖 光合作用的總反應式 6CO2 ＋12H2O C6H12O6 + 6O2 完成了嗎? 其實沒有 ! 因為還漏了一個暗反應產生的水 完整的式子應該是 12H2O＋6CO2?C6H12O6＋6O2＋6H2O 陽光 葉綠體 植物保衛細胞開關會受藍光(有藍光受器)、水分(膨壓)、鉀離子濃度、二氧化碳濃度、離層素...等影響。 鉀離子藉由鉀離子通道進出細胞，使鉀離子濃度改變的原因： 1.藍光→藍光受器→鉀離子通道開→鉀離子流入保衛細胞→保衛 細胞滲透壓上升，水流入→保衛細胞膨壓上升→氣孔開啟2. 缺水→葉肉細胞產生離層素(ABA)→ABA送到保衛細胞→鉀離子 及水流出保衛細胞(流入表皮細胞)→氣孔關閉3. 二氧化碳濃度上升(夜晚)→鉀離子擴散進入鄰近表皮細胞→保 衛細胞萎縮 (反之→鉀離子累積) Stroma基質thylakoid類囊體 光反應 PSⅠ與 PSⅡ 光系統 非循環的電子傳遞： PSⅠ與 PSⅡ均參與反應，由 PSⅡ將電子傳給 PSⅠ，形成 NADPH 與 ATP。 循環的電子傳遞： PSⅠ傳給 PSⅠ僅有 ATP 產生 暗反應 光 譜 範 圍 對 植 物 生 理 的 影 響 280 ~ 315nm（紫外光） 對形態與生理過程的影響極小 315 ~ 400nm（紫外光） 葉綠素吸收少，影響光週期效應，阻止莖伸長 400 ~ 520nm（藍） 葉綠素與類胡蘿蔔素吸收比例最大，對光合作用影 響最大 520 ~ 610nm（綠、黃） 色素的吸收率不高 610 ~ 720nm（橙、紅） 葉綠素吸收率低，對光合作用與光週期效應有顯著 影響 720 ~ 1000nm 吸收率低，刺激細胞延長，影響開花與種子發芽 （紅、紅外光） 植物光合作用的兩個吸收峰 葉綠素a,b的吸收峰 C4類植物碳先固定示意圖，即哈奇史萊克循環 C4類植物比C3類植物在二氧化碳固定方面更進一步。因為該類植物在二氧化碳固定的過程中，第一個可觀察得到的產物是一個四碳化合物，人們就命名其為C4類植物，為的是跟C3類植物在名稱上有所區別。單子葉植物玉米，中國芒，甘蔗和小米都屬於C4類。 景天酸代謝植物 在該中植物類型裡面，有另一種 ATP 驅動CO2泵 (CAM = Crassulaceae Acid Metabolism)。在熱帶乾旱地區，這種途徑的特點是：CO2的固定在時間上而非空間上分離。氣孔只在晚上開放，這就避免了過多的水分流失。這種晝夜更替如下: 晚上: CO2吸收和固定於 PEP。生成的草醯乙酸(OA)會被還原為蘋果酸，並儲存于細胞的液泡中。該過程中伴隨有酸化，在日間光反應里產生的還原物質也會在這裡發揮作用。 日間: 在液泡里的酸性物質(主要是蘋果酸，但也有天門冬氨酸)會被 脫羧。釋放的 CO2進入卡爾文循環。 C3 plant C4 plant 代表 一般綠色植物 (ex:稻米、小麥、豌豆) 一般熱帶植物 (ex:甘蔗、玉米、高樑) 生活環境 水分充足 水分缺少 葉片構造 1.有柵狀組織和 海綿組織之分 2.維管束鞘細胞不具葉綠體 1.沒有柵狀組織和海綿組 織之分 2.維管束鞘細胞明顯且葉 綠體特多 合成路徑 C3 pathway C3 C4 pathway CO2的固定 C3 pathway →葉肉細胞 C3 pathway →維管束鞘細胞 C4 pathway →葉肉細胞 基本上外型很難直接判斷C3、C4植物 有簡單的葉子結構比較表: 早期光呼吸進行C3 pathway，後來演化成C4 plant (受光合作用影響較小)，所以未來是C4 plant的世界，是因地球受到溫室效應的影響，使得每年地球溫度逐年漸增，讓耐乾熱的C4 plant具有獲得較佳的光合作用之優勢。 紅景天多分布在北半球的高寒地帶，大多數都生長在海拔３５００～５０００公尺左右的高山流石或灌木叢林下。紅景天全株可用，其中以根和根莖的保健價值最為豐富 光呼吸（Photorespiration）是所有使用卡爾文循環進行碳固定的細胞，在光照和高氧低二氧化碳情況下發生的一個生化過程。它是卡爾文循環中一個損耗能量的副反應。過程中氧氣被消耗，並且會生成二氧化