C3植物和C4植物.

二、C3植物和C4植物C3植物和C4植物什么叫C4植物？举例。光合作用时CO2中的C首先转移到C4里，然后再转移到C3中的植物，叫做C4植物。例如：玉米、甘蔗、高粱等热带植物。什么叫C3植物？举例。光合作用时CO2中的C直接转移到C3里的植物，叫做C3植物。例如：小麦、水稻、大麦、大豆、马铃薯、菜豆和菠菜等温带植物。C3植物C4植物CO2+C52C3CO2固定CO2途径C4C3C3植物和C4植物C3植物和C4植物叶片结构的特点C3植物C4植物维管束维管束鞘细胞叶肉细胞C3植物与C4植物维管束鞘的比较C3植物叶片中的维管束鞘细胞不含叶绿体，维管束鞘以外的叶肉细胞排列疏松，但都含有叶绿体C3植物叶片结构表皮叶肉叶脉栅栏组织海绵组织维管束维管束鞘含叶绿体不含叶绿体C4植物的叶片中，围绕着维管束的是呈“花环型”的两圈细胞：里面的一圈是维管束鞘细胞，外面的一圈是一部分叶肉细胞。C4植物中构成维管束鞘的细胞比较大，里面含有没有基粒的叶绿体，这种叶绿体不仅数量比较多，而且个体比较大，叶肉细胞则含有正常的叶绿体。维管束鞘细胞叶肉细胞细胞大小是否含叶绿体排列是否含叶绿体C3植物C4植物小栅栏组织海绵组织“花环状”地围绕在维管束鞘细胞的外面不含大含没有基粒的叶绿体，叶绿体数多、个体大含有含有C3植物和C4植物叶片结构的特点部分C4植物高梁甘蔗粟(谷子,小米)苋菜玉米C4植物的优势在高温、光照强烈和干旱的条件下，绿色植物的气孔关闭。这时，C4植物能够利用叶片内细胞间隙中含量很低的CO2进行光合作用，而C3植物则不能。这就是C4植物比C3植物具有较强光合作用的原因之一。C4植物比C3植物高等。约75％的C4植物集中在单子叶植物的禾本科中。热带和亚热带地区C4植物比较多。同C3植物相比，C4植物叶脉的颜色比较深。三、提高农作物的光能利用率光能利用率什么叫光合作用效率？绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含有的能量，与光合作用中吸收的光能的比值。光能利用率=光合作用制造的有机物中所含能量这块土地所接受的太阳能从化学反应式的角度来分析光合作用，若要提高光合作用有机物的生成量，我们可采取哪些积极有效的措施？CO2+H2O（CH2O）+O2光能叶绿体从光合作用的原料看：增加作物周围的二氧化碳浓度。合理灌溉，增加植物体内的水分来增加光合作用的原料。CO2+H2O（CH2O）+O2光能叶绿体从光合作用的条件看：增加光照•延长光照时间；补充人工光照、多季种植。•增加光合面积；合理密植、套种、间作。•控制光照强弱；增加矿质元素的供应，提高叶绿素含量。控制温度，大棚作物白天可适当升高温度，夜晚适当降低温度。CO2+H2O（CH2O）+O2光能叶绿体（一）光照强度的控制不同的农作物，对光照强弱的需求不同。应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。阳生植物阴生植物：喜阳光充足环境。(如：水稻、小麦、玉米等)：喜潮湿、背阴环境。(如：胡椒、三七、人参等)阳生植物与阴生植物的比较AB光照强度0吸收CO2阳生植物阴生植物B：光补偿点C：光饱和点C（二）二氧化碳的供应植物对CO2的需求空气中的CO2一般占空气体积的0.03%，当植物旺盛生长时，所需的CO2就更多，若只靠空气中CO2本身的浓度差所造成的扩散作用满足不了CO2的需求。如何提高空气中CO2的浓度？作物需要良好的通风，使大量空气通过叶面，使光合作用正常进行。《齐民要术》记载：“正其行，通其风”。（二）二氧化碳的供应如何增加二氧化碳的供应确保良好的通风状况。温室作物可增施农家肥料或使用二氧化碳发生器等。CO2含量光合作用强度0C3植物C4植物（二）二氧化碳的供应Oabcde光合作用的强度二氧化碳的浓度•a→b：CO2太低，农作物消耗光合产物；•b→c：随CO2的浓度增加，光合作用强度增强；•c→d：CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变；•d→e：CO2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。哪些必需元素会影响光合作用？N：是各种酶以及NADP+和ATP的重要组成成分。P：是叶绿体膜、NADP+和ATP的重要组成成分。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。Mg：叶绿素的重要组成成分。（三）必需矿质元素的供应（三）必需矿质元素的供应缺磷的作物缺钾的作物缺氮的作物因素影响措施光照强弱阳生植物在阳光充裕的地方生长得好，在荫蔽的地方生长得不好；阴生植物正好相反；胡椒等在光照太强条件下生长得不好。阳生植物种植在阳光充足的地方；阴生植物种植在荫蔽的地方CO2浓度植物光合作用的强度随CO2浓度的增加而增加，但达到一定浓度后，光合作用强度就不再增加或增加很少。通风、在温室中增加CO2浓度矿质元素N：是酶、NADP、ATP的组成成分，过多引起倒伏P：叶绿体膜的组成成分，缺少影响光合作用K：促进糖类运输到茎和种子等Mg：是叶绿素的重要组成成分合理施肥，因时、因农作物施肥小结第二节生物固氮大豆根瘤豌豆根瘤固氮途径：生物固氮、闪电固氮、工业固氮。生物固氮的优势：1.减少使用化肥量，降低农业生产成本。2.减少生产化肥，节约能源。3.减少N、P的排放，减弱水体富营养化。减少环境污染。4.增加可利用N肥，提高农作物产量。第二节生物固氮•氮在植物体中的含量与作用1)、氮在植物体中含量很小2)、氮是构成蛋白质的主要成分，占其含量的16～18％，而细胞质、细胞核和酶都含有蛋白质，所以氮也是细胞质、细胞核和酶的组成成分。3)、核酸、辅酶、磷脂、叶绿素等化合物中都含有氮。所以氮为基本生命元素，必须不断补充氮素第二节生物固氮•什么叫做生物固氮？固氮微生物将大气中的N2还原为NH3的过程。共生固氮微生物自生固氮微生物根瘤菌→豆科植物放线菌→非豆科植物蓝藻→水生蕨类等圆褐固氮菌（好氧）梭菌（厌氧）鱼腥藻等为代表的固氮蓝藻•固氮微生物有哪些种类？原核生物—无核仁、核膜、染色体等结构，有DNA和核糖体•根瘤菌结构特点：异养需氧型的细菌(有氧呼吸的场所在细胞膜)•根瘤菌的新陈代谢类型：1）根瘤菌只有侵入豆科植物根内才能固氮。2）不同的根瘤菌各自只能侵入特定种类的豆科植物。（特异性）•根瘤菌的固氮特点：共生固氮微生物（二）氮循环工业固氮高能固氮生物固氮有机氮合成氨化作用硝化作用反硝化作用O2不足硝化细菌反硝化细菌亚硝酸盐（三)生物固氮在农业生产中的应用1）含氮肥料的施用2）生物固氮1.土壤可通过哪两条途径获得氮素？选择与该种豆科植物相适应的根瘤菌进行拌种新开垦的农田和未种植过豆科作物的土壤2.提高豆科作物产量的有效措施是什么？8×107t4×108t3.豆科植物在农业生产上有何应用？制作绿肥---直接耕埋或堆沤饲养家畜，再将家畜的粪便还田将固氮细菌体内的固氮基因转移到非豆科粮食作物的细胞内，在固氮基因的调控下，让非豆科粮食作物的细胞内合成出固氮酶并且固氮，这是解决非豆科粮食作物自行固氮的一条重要途径，这一途径叫做固氮基因工程。（四）生物固氮研究前景•固氮基因工程：一、概念：是指固氮微生物将大气中的氮还原成氨的过程二、固氮微生物的种类共生固氮微生物自生固氮微生物生物固氮1、共生固氮微生物条件：与植物共生时才能固氮与豆科共生：根瘤菌指与一些绿色植物互利共生的固氮微生物大豆根瘤豌豆根瘤实例：根瘤菌①形态：棒槌形、“T”形或“Y”形②结构：原核单细胞③代谢类型：异养需氧④生活方式：互利共生根瘤菌豆科植物有机物NH3互利共生（具种属特异性）：一种根瘤菌只能侵入一种或多种特定种类的豆科植物⑤根瘤的形成侵入根细胞内——繁殖——刺激根薄壁细胞分裂——组织膨大——形成根瘤形态：杆菌或短杆菌、荚膜作用：①固氮；②分泌生长素，促进植株生长和果实发育结构：原核单细胞实例：圆褐固氮菌2、自生固氮微生物独立进行固氮◆如何分离出自生固氮微生物？代谢类型：异养需氧型共生固氮微生物和自生固氮微生物的差别常见类型与豆科植物关系代谢类型固氮产物对植物的作用固氮量共生固氮微生物自生固氮微生物根瘤菌圆褐固氮菌共生有专一性无异养需氧型异养需氧型氨氨提供氮素提供氮素和生长素大小生物固氮的意义生物固氮在自然界氮循环中具有十分重要的作用氮循环的主要环节有：固氮作用→生物体内有机氮的合成→氨化作用→硝化作用→反硝化作用几种微生物在氮循环的作用及其在生态系统中的地位在氮循环中作用代谢类型在生态系统中的地位根瘤菌圆褐固氮菌细菌、真菌硝化细菌反硝化细菌将N2合成氨将N2合成氨将生物遗体中含氮化合物转化为氨将土壤中氨转化为硝酸盐硝酸盐—亚硝酸盐—N2异养需氧型异养需氧型异养需氧型自养需氧型异养厌氧型消费者分解者分解者分解者生产者五、生物固氮在农业生产中的应用1、对豆科植物进行根瘤菌拌种2、用豆科植物做绿肥3、将圆褐固氮菌制成菌剂施用到土壤中4、通过转基因技术，将固氮基因转到非豆科植物中如果小麦、水稻等非豆科植物也能自行固氮，将给人类带来哪些方面的好处？①减少施用氮肥，降低粮食成本②减少氮肥生产，有利节省能源③避免过量施用氮肥造成水体富营养化四．生物固氮在农业生产中的应用１．固定氮素肥料，减少化肥使用量，节约能源,保护环境．２．对豆科植物进行根瘤菌拌种，提高产量．３．用豆科植物做绿肥．5．使用自生固氮菌制剂提供农作物氮素营养，促进农作物生长．4．通过生物工程手段实现非豆科植物的自行固氮．【过关训练】五．小节返回