光合作用的好處

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光合作用的好處范文第1篇

關鍵詞c4植物;光合作用;模式植物;狗尾草

中圖分類號q945.11文獻標識碼a文章編號 1007-5739(2010)23-0022-01

與c3光合作用相比,c4光合作用能提高生產力,主要是提高了水分、氮的利用率。若能將c4途徑轉移到c3糧食作物中將能大幅度提高糧食產量。由于缺少c4模式植物,從而限制了分析調控c4光合作用的網絡機制。狗尾草是具有510 mb基因組的二倍體植物。狗尾草體型矮小,生長條件簡單,生長周期短,這些優點都有利于c4植物基因的研究。

1c3、c4光合途徑

對于玉米、高粱、甘蔗、谷子等全球大多數糧食作物、能源草,c4光合作用是固定co2的基本途徑。與c3植物相比,c4植物在將co2運送到卡爾文循環之前將co2固定在c4途徑。例如,在玉米和高粱的葉子中co2是在葉肉細胞胞質中經磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶催化與受體磷酸烯醇式丙酮酸形成草酰乙酸,再在線粒體中還原為蘋果酸轉運至維管束鞘細胞中脫羧,釋放出的co2經卡爾文循環(即c3途徑)再固定,余下的3c產物運回到葉肉細胞中再生pep,從而完成c4途徑[1]。由于co2的穿梭,核酮糖二磷酸羧化酶和氧氣釋放位點是間隔的,這樣就極大地降低了光呼吸效率。在c4植物中幾乎檢測不到光呼吸,而且c4途徑co2飽和點低,在較低co2濃度下便可進行光合作用。c4途徑的另一個好處是增加了氮和水的利用效率,這有利于為增加全球作物產量[2]。

2現有的c4模式植物

目前,玉米測序已經完成,并且證明在玉米中各種轉錄因子、激酶、磷酸化酶、受體與c3、c4途徑差別有關,在分子學上是的最好的c4研究植物。可認為是早期研究c4光合作用的模式植物,但由于其植株較大,當獲得大規模的突變群體后很難進行定向篩選。例如,當要獲得co2反應損傷的突變體時,必須對植株施加不同的co2濃度處理以觀察其表型,對于玉米這些較大植株很難在一個較大的空間中將co2清除或者將co2保持在一個很高的濃度水平(大于1 g/kg)。因此,玉米、高粱這些c4植物不能看作是最理想的模式植物。由于缺少一個能夠進行高通量篩選的c4光合模式植物,對于c4途徑的研究近年來沒有較大進展。

3新型c4模式植物的尋找

如果能將c4途徑導入c3植物或c3植物經過突變獲得了c4途徑,例如水稻,水稻產量取決于產糖能力、光合速率等,目前提高產量的唯一方法是引入高效的光合模式即c4光合途徑[3]。植株的光合效率將大幅提高從而使得糧食產量增加,就能解決糧食危機。這就要求研究者去尋找一個理想的c4模式植物。近年來隨著測序技術的發展,可在極短的時間內測得基因組序列。基因組序列不再是物種成為模式生物的障礙。其自身的生物學特點比如生長周期、植株大小成為考慮重點。

隨著近期對c4植物進化途徑的研究發現c4植株分為幾個亞型,主要有nadp-me亞型、nad-me亞型和pck亞型。區別在于維管束鞘細胞中最初固定co2的酶。通過對c4植物進化樹上各植物分析,狗尾草可代表3種不同的c4亞型,而高粱玉米只能代表nadp-me亞型。這個分支包括1個谷物莊稼、1個生物燃料、1種主要的農業雜草,分別代表一種不同的c4亞型。與經典的模式植物擬南芥比較,狗尾草表現出很多類似的優勢。狗尾草植株矮小,高10~15 cm,所需生長空間較小,生長條件易于控制;是一種典型的自交繁殖植物可得到大量種子;生長期很短[4]。在遺傳學特性方面,可進行人工誘變產生遺傳變異:通過物理(如輻射處理)、化學(如ems處理)及生物等手段進行人工誘變處理。現在已有多個實驗室對狗尾草進行測序,約估計其基因組為510 mb,有14條染色體,是二倍體植物。

將狗尾草作為模式植物,獲得大量突變體后對某個特定表型相關基因的定位需要進行人工雜交。盡管在狗尾草中雜交非常困難,但是并不是不可能的。雜交方法可借鑒谷子的雜交方法。狗尾草的花是兩性花,必須將其去雄或者在授粉之前將其花粉毀壞。狗尾草花數量很大并且會發生突變,為了防止雜交株系的混亂,必須用分子標記去驗證種子。對于狗尾草轉化,可借鑒水稻、玉米、谷子的轉化方法,用農桿菌侵染愈傷組織獲得狗尾草轉化株系,從而達到研究某些基因的目的。

4結語

雖然狗尾草全基因組信息還未公布,但其優勢越來越明顯。將狗尾草作為模式植物,可從生理學、形態學、遺傳學方面研究c4光合途徑的分子基礎及調控機制。這將為把c4光合轉到c3植物中提供了有利條件。狗尾草作為c4光合作用模式植物,將為c4光合作用的研究開創新的紀元。

編輯

5 參考文獻

[1] 張曉麗,魏俊杰.c3植物與c4植物的比較[j].科技信息:科學教研,2008(22):316.

[2] sage,r f.the evolution of c4 photosynthesis[j].new phytol,2004(161):341-370.

光合作用的好處范文第2篇

關鍵詞：晨練；呼吸作用；光合作用

中圖分類號：G812

文獻標識碼：A

文章編號：1005-5312（2012）14-0288-01

冬去春來。隨著氣溫的逐漸升高，人們的戶外活動逐漸增多。特別是喜歡鍛煉的人們更是抓住這大好時機進行各式各樣的體育活動。公園里，樹蔭下，花草旁，更是人們喜歡鍛煉的好去處。那里清新寧靜鳥語花香，沒有嘈雜的人群，沒有車輛的呼嘯，也沒有商賈叫賣的喧囂，可以使人心無旁騖的做自己喜歡的運動。

堅持戶外活動有利于身體健康，這是被大多數人認可的道理。許多人更是認為，清晨空氣新鮮，一邊呼吸新鮮空氣，一邊活動活動筋骨，肯定能強身健體，所以總是早上4、5點鐘就起床開始晨練。晨練果真是越早越好嗎？

現代醫學告訴我們，早晨，人的肌體的生理功能處于一天中的最低潮，這時人的體溫、心率、血壓都較其他時段低。尤其是冬季的早晨氣溫低，室內外溫差大，有暖氣的樓房室內溫度最低十六七攝氏度，高的有二十一二攝氏度，而室外溫度一般在零攝氏度以下。如果人們在早晨起床后直接從溫暖的室內走到氣溫在零下的室外進行晨練的話，就非常不妥，對于有心腦血管疾病的老人來說，在寒冷的早晨晨練更加危險，更談不上對身體有好處了。正確的做法是，晨練應該循序漸進，起床后不要急著到外面鍛煉，應該先在屋子里轉幾圈，活動一下肌肉和關節。到了室外，應該由舒緩的運動做起，從慢走到快走，再到器械運動。另外還要注意，外出晨練之前，最好要吃些東西，不要空腹運動，可以喝杯牛奶，吃點餅干。另外，冬季晨練還要注意適當保暖，不易穿著太薄，以免引起呼吸道疾病的發生。由此可見，晨練不宜太早，尤其是在冬季。

除了上述醫學原因之外，我們還可以從生物學的角度來對究竟什么時間進行晨練更有利于健康做進一步的探討。

你可以取甲乙兩個瓶子，在甲瓶里裝進一些萌發的種子，乙瓶里裝進等量的煮熟種子并把甲乙兩瓶放到溫暖的地方。24小時后，觀察蠟燭在甲和乙兩瓶中的燃燒情況。首先把燃燒的蠟燭放進甲瓶里，這時你會看到燃燒的火焰立刻熄滅了；然后再把燃燒的蠟燭放進乙瓶里，蠟燭卻能繼續燃燒。這說明甲瓶里缺少氧氣不支持燃燒，而乙瓶里卻有足夠支持燃燒的氧氣。甲瓶里的氧氣哪里去了呢？原來甲瓶里的氧氣被萌發的種子吸收了。科學實驗表明，有機物在徹底分解成二氧化碳和水時，需要氧的參與。有機物的這種變化不僅發生在種子萌發的過程中，而且發生在所有植物細胞的內部。細胞利用氧，將有機物分解成二氧化碳和水，并且釋放出能量，供給生命活動的需要，這個過程叫做呼吸作用，又叫做生物氧化。呼吸作用是生物的共同特征，也就是說，生物體的呼吸作用每時每刻都在進行中。

光合作用的好處范文第3篇

1.地球上一切有機物質的來源都是綠色植物光合作用的結果，糧食、蔬菜、水果，包括衣服、房子以及其他能源，歸根結底都是植物光合作用的產物。

2.光合作用就是綠色植物在太陽光的作用下，把水和空氣中的二氧化碳合成碳水化合物（即有機物）的過程。

3. 在這一過程中，植物固定了空氣中的二氧化碳。這個固碳的過程，降低了空氣中二氧化碳的濃度，同時釋放出人類和其他動物需要的氧氣。

【百度一下，你就知道】

植樹造林的好處

1. 蓄水又防風

植樹造林可使水土得到保持，因為樹木有像樹冠那樣龐大的根系，能像巨手一般牢牢抓住土壤。而被抓住的土壤里的水分，又被樹根不斷地吸收蓄存。這樣就有利于控制水土流失、防風固沙，從而改善生態環境，減輕洪澇災害的損失。

2.氧氣制造廠

樹葉在陽光下能吸收二氧化碳，并制造人體所需的氧氣。據測定，1萬平方米闊葉林每天約吸收1噸二氧化碳，釋放氧氣 700千克。所以綠色植物被稱為“氧氣制造廠”。

3. 天然除塵器

樹葉上長著許多細小的茸毛，能吸附煙塵中的碳、硫化物等有害微粒，還可以大量減少空氣中的塵埃，1萬平方米草坪每年可吸收煙塵30噸以上。因此，人們把綠色植物稱為“天然除塵器”。

4. 自動調溫器

夏日樹蔭下氣溫比空地上低10℃左右，冬季又高2～3℃。

5. 天然消音器

高大濃密的樹木還能吸收聲波，降低噪聲。

6. 無償提供寶貴物產

植樹造林能為人類提供豐富的物產，比如水果、藥材、茶葉、橡膠。還有許多行業，像建筑，開采煤炭，交通運輸，制造車輛、船舶，修建橋梁、碼頭，造紙等都需要木材。

【我們可以這樣做】

怎樣在日常生活中減少木材消耗？

1. 節約用紙、充分使用。比如打草稿，你或周圍同學有沒有做一題用一大張草稿紙的情況？這樣太浪費啦！記得把大張裁成小張雙面使用，就可以大大提高利用率啦。

2. 拒絕一次性筷子。據統計，中國每年消耗一次性木筷子800億雙，而一棵生長了20年的大樹，僅能制成3000～4000雙筷子。所以我們去外面吃飯時，最好隨身攜帶便攜式餐具，既環保又干凈。

光合作用的好處范文第4篇

1、池塘環境。池塘的周圍不能有高大的樹木和房屋。池邊不應有窩藏敵害、消耗水中養分和妨礙操作的雜草及挺水植物。如果池四周障礙物多，不僅操作不便，還因遮陰擋風，影響池塘的氧氣條件和浮游生物的生長繁殖，從而影響養魚生產。因此，從養魚增產的角度出發，池塘的周圍應以開闊為好。

2、水源。水質良好而又可靠的水源是池塘養魚必需的，因為養魚池塘要經常加注新水以保持一定水量及調節水質，從而實現密放精養，高產穩產。水源以無污染的江河、湖泊、水庫水、井水為好，這些水的溶氧量高、水質好，有條件的最好過濾一下，除去敵害等水源的水質要求溶氧量能在3～5 mg/L以上，pH值7.0～8.5，有機耗氧量在30 mg/L以下，沒有硫化氫。

3、水深。池深水寬是密放混養的基礎。池水過淺，水體小，水質量變化，魚類活動范圍小，餌料生物少。池水過深，不但費用高，而且對養魚也沒有什么好處，深水處浮游植物數量少，光照弱，光合作用產氧少，風力不易使上下水層混合起來。一般情況以魚苗池水深1 m左右，魚種水深1.5～2.5 m，成魚池2～3 m為宜。

4、面積。養魚池的面積要適中，一般親魚池、魚苗池、魚種池為便于管理和操作，以0.33 hm2左右為宜。設備和技術條件較好的魚種池也可在0.67 hm2左右，成魚池可在2 hm2左右，目前由于養殖技術和各方面條件都較成熟，在實際養殖中成魚池面積可達3.33 hm2以上。池塘面積大，受風和日照面積大，風浪促使池水對流，使上下水層混合，可提高底層氧量，從而改善水質，促使物質循環，減少或避免池底氧債的形成，有利于養大魚。但過大面積也有不利的影響，它會帶來投餌不方便，容易形成魚類吃食不勻，捕撈困難，堤埂易倒塌。

5、底質。池塘的底質從多方面影響水質，對養魚非常重要。池塘的底質首先要求保水性能好，才能保持一定的水位和肥度。池塘的底質通氣狀況不良，土壤間隙完全被水浸沒，氧氣來源主要是水中的溶氧。有機質分解較慢，池塘經過養魚后池底會積存一層淤泥，這樣池塘原來的底質對水質的影響就逐漸減弱，其作用被淤泥所代替。淤泥中含有大量的營養物質，具有保肥、供肥和調節水質的作用，新修建的池塘施肥后，肥度和水質常不穩定就是因缺少淤泥的緣故。但淤泥過多，有機物耗氧過大，造成底層水長期缺氧，甚至形成大量氧債，容易引起魚類浮頭。因此，池塘的淤泥不宜過多，以保留10～15 cm為宜，若淤泥過多應每年清除。

二、養魚水質

1、水溫

魚類和水生生物對水溫都有一定的適應范圍，有它所需要的最適生長溫度，同時又有最高和最低的忍耐限度，超過限度就會導致生理失調而死亡。溫水性魚類在不同溫度下的生長情況可以劃分為3個范圍：水溫10～15 ℃為魚類的弱度生長期，魚體重緩慢增長；15～24 ℃為魚類一般生長期，魚的增長和增重速度一般；24～30 ℃是最適生長期，增長和增重速度最快。池塘水中的溶氧量與水溫成反比關系，隨著水溫的升高而減少。而魚類的代謝強度和耗氧率隨水溫的升高而增高，因而高溫季節應盡量減少有機耗氧，一般停止使用有機肥。池塘的水溫隨氣溫變化，因此，池塘水溫出現季節和晝夜差異。但水溫變化幅度要比氣溫小得多，一天的平均水溫高于氣溫，一般白天低于氣溫而夜間則高于氣溫，正常情況下在14∶00―15∶00水溫最高，清早日出前水溫最低。

2、溶氧量

池水中溶氧量的多少是水質好壞最重要的指標。晴天，池塘溶氧量的90%左右是由浮游植物的光合作用補充的，從空氣中溶入的氧占10%左右。池塘中溶氧量的分布是不均勻的，存在明顯晝夜變化，白天光照度強，浮游植物光合作用產氧量多，下午溶氧超過飽和度而出現氧盈，產生氧盈的水層稱為氧盈層，一般最大深度為90 cm左右。夜間浮游植物的光合作用停止，有時就會出現魚類缺氧而浮頭現象。此外，池塘中溶氧量還存在水平變化和垂直變化的特點，這是由于風力和光合作用造成的。一般成魚階段，可允許的溶氧量為3 mg/L以上；低于2 mg/L會發生輕度浮頭，降低到0.6～0.8 mg/L時會出現嚴重浮頭，而降低到0.3～0.6 mg/L時就會窒息死亡。池塘中低氧或缺氧，不僅對水生生物和魚類有直接的危害，而且會毒化水環境，降低池塘魚產量。

3、二氧化碳

池塘中的二氧化碳主要來源于水生生物的呼吸作用和有機物質的分解作用。由空氣溶入水中和二氧化碳量很少。水中二氧化碳的消耗主要是水生植物光合作用時吸收利用。池塘中游離二氧化碳在一般正常情況下是很少的，在開放式的情況下，都不會構成對魚類的危害，只有在水被封閉的情況下，二氧化碳才會積聚到對魚類有危害的程度。池水中的二氧化碳的變動隨水生生物的活動和有機質的分解情況而轉移，表現為晝夜、水平和垂直的變化，其變化情況一般與氧的變化相反，傍晚時下降到最低點，而黎明前升到最高值，二氧化碳是水生植物光合作用的原料，會影響餌料生物的繁殖。

4、pH值

pH值表示水的酸堿度，當pH值等于7時水為中性，小于7時為酸性，大于7時為堿性。魚類能夠安全生活的pH值范圍大致是6～9，因此，凡是pH值低于5.5或高于10的水都不能用來養魚。pH值對水質、水生生物和魚類有很大影響，pH值過低時，光合作用不強，水體生物生產力不高，魚類生長明顯受抑制。因此，酸性水不能養魚，需要進行調節和改良。

5、細菌和有機碎屑

光合作用的好處范文第5篇

合理的棚室結構是溫棚蔬菜優質高產的前提條件,我們設計出了2種比較適用的日光溫室優化結構種類,它們分別是河南改良式日光溫室和“GRC”型日光溫室。

1.1 河南改良式日光溫室是在吸取永年長后坡式和瓦房店琴弦式兩種結構優點的基礎上,結合河南情況研發而成的一種優型結構。這種結構類型的日光溫室,采光結構合理,利用面積增大,骨架仍以竹木結構為主,墻體以土為主,既有較好的穩固性,又有較好的保溫性。此溫室跨度為7米,長度為50～60米,中柱高2.8～3米,脊高為3～3.5米,后墻高2～2.5米,寬1米,后坡長1.5～2米,仰角35°～40°,拱桿與地面切線角60°。目前這種溫室,示范園區都建成了鋼架磚墻結構,并安裝了自動卷苫設備,占全縣溫室數量的50%。

1.2 琴弦式 這種類型的日光溫室,一般跨度為7.5米,長度50～60米,脊高3～3.2米,前沿有一道小柱高0.8米,后墻高2米,土墻厚度為1米,磚墻多為50厘米空心墻,后坡長約1.5米,水平投影寬度1米,前屋面與地面夾角為21°～23°。這種溫室骨架牢固,后坡短,室內空間大,土地利用率高,是目前生產上應用較多的一種結構,約占全縣溫室數量的40%。

1.3 “GRC”型骨架材料以快硬硫鋁酸鹽水泥為主料,鋼筋或冷拔絲作骨,配合抗堿玻璃纖維,模具成型。具有質量輕、不銹蝕、強度高、壽命長、經濟耐用等特點。溫室跨度5～6米,頂高2.8～3米,平均屋面角23°～25°,后墻高2米左右。這種溫室約占全縣的10%。

2 滴灌、膜下暗灌技術的應用

溫棚蔬菜栽培屬反季節栽培模式,溫棚栽植蔬菜因高濕而誘發各種病害,為了減輕棚室的溫度,生產上推廣采用了滴灌和膜下暗灌技術。滴灌的優點是省水、方便、均勻,并能有效地減少棚內濕度;膜下暗灌技術是栽培技術的改進,即采用大小溝栽培,壟上覆蓋地膜,冬天溫度較低時灌水則從小溝內通過,上部因有地膜覆蓋,所以澆水不見水,群眾也稱為“偷澆”,這樣可大大減輕棚內的濕度,控制病害的發生。

3 CO2施肥技術的應用

二氧化碳是蔬菜進行光合作用必不可少的原料之一,其濃度的大小對蔬菜產量影響很大。棚室增施CO2的好處:

3.1 產量提高 據試驗,各種蔬菜單產提高500～1000千克/667平方米,平均增產20%以上,其中黃瓜增產15.4%,茄子增產36%,番茄增產15%,甜辣椒增產12.6%。

3.2 改善品質 棚室增施CO2,增加了蔬菜光合作用強度,促進蔬菜生長發育,植株健壯,減少打藥次數,同時光合作用增強可以使蔬菜制造充足的營養供應果實,使果實個頭美觀,瓜條順直,畸形果少。

3.3 成本較低 CO2施肥技術主要原料是硫酸和碳酸銨,亦可作為肥料施用。目前我們推廣應用的方法有3種,即硫酸碳酸氫銨反應法、機器產生法、顆粒CO2施放法。

4 反光幕和誘蟲黃板的應用

日光溫室張掛反光幕,可以增加室內光照,提高作物的光合作用率,從而達到增產增收之目的。據試驗,溫室后墻張掛反光幕可以使中柱以前2米處增光500LX,基本克服了溫室后部光照不足的問題,特點是在苗期使用,緩苗快、葉色綠、苗壯、根系發達、結果早,產量提高10%以上。該項技術普及率達92%。棚室內吊掛黃蟲板主要是誘殺白粉虱、蚜蟲等害蟲,每667平方米吊掛25～30塊,可大量殺死白粉虱和蚜蟲,是目前一種較好的物理防治方法,可大大減少打藥次數。