《生物质能》全套教学课件.pptx

;主要内容;生物质能;各种生物质的植物学分类;生物质能的生物学基础;光合作用简介;光合作用的基本概念与意义;光合作用的基本概念;;;CO2 + 2H2O※;光合作用的意义 将无机物转变成有机物。有机物 “绿色工厂”。地球上的自养植 物一年同化的碳素约为2×1011吨，其中60%是由陆生植物同化的， 余下的40%是由水生植物同化的； 将光能转变成可贮存的化学能。绿色植物每年同化碳所储藏的总能 量约为全球能源消耗总量的10倍。我们所利用能源，包括煤炭、天 然气、石油、木材等都是现在或过去的植物???过光合作用形成的。 光合自养生物是太阳能的储蓄者，生命世界最初的能量都是来源于 太阳能。光合作用是一个巨型能量转换站。 维持大气O2和CO2的相对平衡- “环保天使” 。绿色植物在吸收 CO2的同时每年释放O2量约5.35× 1011吨，使大气中O2能维持在 21%左右。 光合作用是生物界获得能量、食物和氧气的根本途径 光合作用是“地球上最重要的化学反应”;;光合作用的机制;光合作用过程;光合作用的过程和能量转变;碳同化;? ? ?;C3途径;;;;C4途径;C4途径的意义;C4植物由于有“CO2泵”浓缩CO2的机制，从而促进 Rubisco的羧化反应，降低了光呼吸，且光呼吸释放的 CO2又易被再固定；加之高光强又可推动电子传递与光合 磷酸化，产生更多的同化力，以满足C4植物PCA循环对 ATP的额外需求 另外，鞘细胞中的光合产物可就近运入维管束，从而避 免了光合产物累积对光合作用可能产生的抑制作用。这 些都使C4植物可以具有较高的光合速率。 在光强及温度较低的情况下，其光合效率并不高于C3植 物。只是在高温、强光、干旱和低CO2条件下，C4植物才 显示出高的光合效率来。可见C4途径是植物光合碳同化 对热带环境的一种适应方式;CAM（景天酸代谢）途径;常见的CAM植物有菠萝、剑麻、兰花、百合、仙人掌、芦荟、瓦松等。;植物的光合碳同化途径具有多样性，这也反映了植物对 生态环境多样性的适应。但C3途径是光合碳代谢最基本最 普遍的途径，同时，也只有这条途径才具备合成淀粉等 产物的能力，C4途径和CAM途径则是对C3途径的补充 一般而言，C4植物具有较高的光合效率，特别是在低CO2 浓度、高温、强光 总之，不同碳代谢类型之间的划分不是绝对的，它们在 一定条件下可互相转化，这也反映了植物光合碳代谢途 径的多样性、复杂性以及在进化过程中植物表现出的对 生态环境的适应性;光合作用的产物;木质纤维素类生物质简介;木质纤维素类生物质;木质纤维素类生物质宏观结构;木质纤维素类生物质的组分分布;木质纤维素类生物质的组分分布;生物质的化学组成（木材为例）;细胞壁构成;纤维素在细胞壁中呈纤丝状(线型结构)存在。一般认为，大约40根 纤维素分子链组成基本纤丝，而若干基本纤丝组成微纤丝，若干微 纤丝又构成纤丝;细胞壁化学组分在各 壁层中的分布不尽相 同，并随生物质品种 及在植株中的部位不 同而存在很大的变异 性。 右图给出了针叶材细 胞各壁层中纤维素、 半纤维素和木素的近 似分布情况。 各种生物质典型的平 均含量：纤维素40- 80%，半纤维素15- 30%，木质素10-25%;生物质三大组分的分离和定量;典型生物质样品组分分析;纤维素;实验证明，将纤维素溶解于40％盐酸或72％硫酸，放置12－24小时，然后冲 稀成含酸量不足１％的水溶液，再煮沸数小时，则纤维素几乎按下式水解成 葡萄糖： （Ｃ6Ｈ10Ｏ5）ｎ＋ｎＨ2Ｏ→ｎＣ6Ｈ12Ｏ6 纤维素为Ｄ－吡喃型葡萄糖的缩水聚合物。式中ｎ为葡萄糖基的数目称为聚 合度，其值可为数百、数千甚至数万以上，这主要取决于纤维素的来源、制 备方法。木材中纤维素的聚合度约为7000－10000。故纤维素分子为极长的链 状分子。;纤维素分子结构特性;纤维素物理结构特性;45;46;47;纤维素的化学性质;49;浓酸水解;酶水解;稀酸水解;53;54;半纤维素;半纤维素基本糖单元化学结构;半纤维素;半纤维素特性;59;60;半纤维素的利用;木质素;木质素的物理性质（1）;木质素与生物质物质性质相关性;木质素化学性能;木质素热解;抽提物;典型抽提物;抽提物的理化性质;生物质中的无机物;典型无机物——钾;典型无机盐——钠;典型无机物——氯;典型无机物——硫;典型无机物——钙;典型无机物——硅;淀粉、糖类及植物油生物质简介;除了木质纤维素类生物质外，可用作??? 源资源的生物质还包括淀粉、糖类*、油脂 （植物油）等。;糖类;;葡萄糖等单糖或者能直接被微生物利 用的低聚糖可以通过发酵，生成乙醇。;淀粉主要存在于植物的种子和块根 里。主要来源有薯类（甘薯、木薯、马 铃薯等）和谷物（玉米、小麦、大麦、 高粱等）。;大米，约含淀粉80% 小麦，