光合作用是世界上最宏大的机物生产工程,关系到人类生存、生活与发展的质量,自然成为现代生物学关注、着力研究的重要领域。
(1)为了研究某植物的光合作用,某同学供给用细胞磨碎后,按如图所示逐级分离并装管,然后供给用14C标记的CO2并进行光照。在A~D的4支试管中,能进行光反应的是 管,能检测到含14C有机物的是 管。
(2)对于农田中的作物来说,一天中影响光合作用强度的最主要因素是光照强度,而CO2浓度的影响却微弱得多,这是因为 。
(3)利用红外测量仪可以灵敏地测量一个密闭小室中的CO2浓度变化,在封闭但可以透光的小室中分别放置叶面积都是10cm2的甲、乙两种植物的叶片,在充足的光照条件下测量,测量结果记录于下表:
密闭小室CO2浓度(单位:mg/L)
记录时间(min) | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 |
甲种植物叶片 | 150 | 113 | 83 | 58 | 50 | 48 | 48 | 8 | 48 | 48 |
乙种植物叶片 | 150 | 110 | 75 | 50 | 35 | 18 | 8 | 8 | 8 | 8 |
根据表中记录到的数据回答下列问题。
①从表中可以看出密闭小室中CO2浓度变化趋势是逐渐降低,原因是 。
②从记录的结果看,当CO2浓度降低到一定水平后不再降低了,并维持在这个水平上,其原因是 。
③如果将大小、长势相似的甲种植物和乙种植物培养在同一个密闭的钟罩内进行实验一段时间后,可看到 种植物先逐渐衰弱,最后死亡。
(4)如甲图表示光照强度与光合作用强度之间的关系(该图是通过实测一片叶子在不同光照条件下CO2只收和释放的情况绘制的),乙图中细胞代谢情况与甲图中ab段(不包括a、b两点)相符的是 。
(5)图甲曲线中,当光照强度为b点时,叶肉细胞中产生的ATP的场所有 。
(6)已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25°C和30°C。甲图是在恒温25°C时的测定值,若将温度调节到30°C,图甲曲线中a点将向 移动,b点将向 移动。
(1)B BC
(2)一天中光照强度波动幅度很大,而空气中CO2浓度的波动却很小
(3)①CO2被叶片光合作用吸收利用 ②此时叶片的光合作用与呼吸作用强度相等 ③甲
(4)A
(5)细胞质基质、叶绿体、线粒体
(6)下 右
光合作用过程:
1、光合作用的概念:
绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
2、光合作用图解:
3、光合作用的总反应式及各元素去向
(1)光合作用过程图:
氮能够提高光合作用的效率的原因是:氮是许多种酶的组成成分光合作用的场所:光合作用第一个阶段中的化学反应,必须有光才能进行。在类囊体的薄膜上进行;光合作用的第二个阶段中的化学反应,有没有光都可以进行。在叶绿体基质中进行。
(2)玉米是C4植物,其维管束鞘细胞中含有没有基粒的叶绿体,能够进行光合作用的暗反应。C4植物主要是那些生活在干旱热带地区的植物。
①四碳植物能利用强日光下产生的ATP推动PEP与CO2的结合,提高强光、高温下的光合速率,在干旱时可以部分地收缩气孔孔径,减少蒸腾失水,而光合速率降低的程度就相对较小,从而提高了水分在四碳植物中的利用率。
②二氧化碳固定效率比C3高很多,有利于植物在干旱环境生长。C3植物行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中;而C4植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内,维管束鞘细胞不含叶绿体。
(3)影响光合作用强度的条件:温度、CO2浓度、光照强度、叶片面积等。
(4)光合细菌:利用光能和二氧化碳维持自养生活的有色细菌。光合细菌(简称PSB)是地球上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核生物,是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称,是一类没有形成芽孢能力的革兰氏阴性菌,是一类以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物。光合细菌广泛分布于自然界的土壤、水田、沼泽、湖泊、江海等处,主要分布于水生环境中光线能透射到的缺氧区。
项目 | 光反应(准备阶段) | 暗反应(完成阶段) |
场所 | 叶绿体的类囊体薄膜上 | 叶绿体的基质中 |
条件 | 光、色素、酶、水、ADP、 Pi |
多种酶、[H]、ATP、CO2、C5 |
物质变化 | ||
能量的变化 | 光能转变成ATP中活跃的化学能 | ATP中活跃的化学能转变成(CH2O)中稳定的化学能 |
相互联系 | 光反应产物[H]、ATP为暗反应提供还原剂和能量;暗反应产生的ADP、Pi为光反应形成ATP提供了原料 |
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