第二章生物与环境教程方案.ppt

*图曲线走向基本类似，C3和C4两类植物，横坐标为光照强度，纵坐标为光合作用速率； *曲线表明不同光强下，植物光合作用速率的变化结果； *决定曲线走向和形状的，由3个点决定。1）光强等于0的时候，光合作用是多少。图上光强等于0时光合作用等于0.实际上光强等于0的时候，光合作用可能是0或者是负值，例如在黑暗环境下，如果以释放CO2来衡量光合作用，则植物需要吸收O2释放CO2，光合作用量则为负值。2）光补偿点，呼吸作用等于光合作用，超过这个点，植物开始生长，进行净生产。3）光饱和点，随着光强的增加，光合作用速率增加，光强增加到一定程度，光合作用速率不再增加，也即处于平稳状态，这一点为光饱和点，也即光强再增加，植物也不能利用了，超过这部分的光强是不能被利用的。 *光饱和点和光补偿点之间的这部分光强是植物真正能利用的光能，进行有效的光合作用，低于和超过这部分光强都是不能利用的。所以光合作用减去呼吸作用后的这部分面积是净生产力。 *C4比C3植物光补偿点和饱和点高，净生产力也多。 * C3和C4植物处于不同的光合途径以及两种植物的内部生理特征的差异，导致两种类型植物的净生产力的差异。 CAM植物-景天科酸代谢植物 * 照度单位（lux）:是反映光照强度的一种单位，其物理意义是照射到单位面积上的光通量，照度的单位是每平方米的流明（Lm）数，也叫做勒克斯（Lux），即：1Lux=1Lm/m2 天气 照度LUX? ?? ? 室内场所晴天 30000~300000 生产车间 10~500阴天 3000? ?? ?? ? 办公室 30~50日出日落 300? ?? ??? 餐厅 10~30月圆 0.3~0.03? ?? ? 走廊 5~10星光 0.0002~0.00002 停车场 1~5阴暗夜晚 * 昼行或夜行性动物，只有当光照强度上升到一定水平（下降到一定水平）时，才开始一天的活动，因此这些动物随着每天日出日落时间的季节变化而改变其开始活动的时间。 * 蓝紫光和红橙光为两个吸收高峰。 * 大多数脊椎动物的可见光波范围与人接近，但昆虫偏于短波光，大致在250-700nm之间，它们看不见红外光，却看得见紫外光。 许多昆虫对紫外光具有趋光性，这种趋光现象已经被用来诱杀农业害虫。日常用的驱蚊灯（紫光）也即利用这个特性。 * 根据开花对日照长度的要求不同，分为长日照、短日照、中日照、日中性植物等。 * 图中可见，纬度20度时，80%植物为短日照植物，而纬度60度时，80%植物为长日照植物。 * *有些植物需要低温条件，才能促进花芽形成和花器发育，这一过程叫做春化阶段，而使花卉通过春化阶段的这种低温刺激和处理过程则叫做春化作用。 *生物发育阶段具有时间次序性。 * 放松恒温性：例如荒漠中的骆驼，饮水时体温昼夜变化幅度达3C，缺水时变化幅度达7C；非洲的大羚羊在炎热缺水时，体温上升到45C。 原理：动物将热量贮存在体内，减少了散发热量需要蒸发的水量，这对干热缺水环境中生活是一种很好的适应。 * 例如荒漠中的骆驼，饮水时体温昼夜变化幅度达3C，缺水时变化幅度达7C * 水分约占人体总组成的70%。 光合作用的实质是把CO2和H2O转变为有机物（物质变化），把光能转变成ATP中活跃的化学能再转变成有机物中的稳定的化学能（能量变化）。 植物光合作用反应式：CO2+2H2O – (通过光和叶绿体)- （CH2O)+H2O+O2 * 多肉植物，由于这一类植物的细胞采用“景天科酸代谢途径（CAM）”。所以与其它的C3、C4植物有所不同，这一类植物在白天气孔关闭，不发生或者极少发生着气体交换。而在夜晚则不同，它们会进行光合作用和呼吸作用的气体交换，表观上还是释放的氧气远远多于二氧化碳，这一点与其他植物是大大不同的。但这并不等于多肉植物的光合作用发生在夜晚，其实这些二氧化碳被储存在叶肉细胞的有机酸(如：苹果酸)中，当有光照的时候这些有机酸在维管束鞘细胞中分解释放二氧化碳供光合作用使用。 “光照=能量” 这种论断很直接的阐明了光合作用的意义：把非生物体的能量转化为生物能，并合成复杂的有机物来供生物界的有机物循环。生成的有机物又可以通过呼吸作用产生更多的生物能量，为众多的生化反应奠定了基础。所以说，光合作用是呼吸作用的基础，光合作用仅存在于含有叶绿体的生物体中，而呼吸作用则广泛存在于生物界。 定量分析光合作用：对于C3途径植物每转化一分子二氧化碳，需要3分子的ATP；合成一分子葡萄糖需要18分子的ATP。但是经过呼吸作用有氧氧化一分子葡萄糖可以生成36或38个ATP。可见光合作用是固能过程，呼吸作用实际上是能量的生成过程。对于C4或CAM植物来说每生成一分子的葡萄糖