某研究小组用番茄进行光合作用和呼吸作用的实验,结合所给材料,回答相关问题。
实验一:探究单株番茄光合作用强度与种植密度的关系,结果如甲图所示。与M点相比,N点限制单株光合作用强度的外界因素是 、 。实验还发现,不仅单株番茄光合作用强度与种植密度呈负相关关系,番茄植株的生长也与种植密度呈负相关,番茄生长的调节方式是 ,与番茄果实发育关系最密切的是 ,环境温度降低时,该物质运输速度会 。
实验二:测量种植番茄的密闭大棚内一昼夜空气中的CO2含量变化,结果如乙图所示。B→C时间段,叶绿体内ADP的移动方向是 ,叶绿体内C3含量将 。图中表示番茄光合作用和呼吸作用强度相等的点是 。
实验三:采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定,其原理是:将对称叶片的一部分(A)遮光,另一部分(B)不做处理,并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后,在A、B的对应部位截取同等面积的叶片,烘干称重,分别记为MA、MB,获得相应数据,则可计算出该叶片的光合作用强度,其单位是mg/(dm2·h)
实验步骤如下:
(1) 请设计一张表格用于记录实验数据。(假设实验选定叶片数目为3)
(2) 若M=MB-MA,则M表示 。
(1) 实验一:光照强度 CO2浓度 激素调节 生长素 减慢
实验二:由叶绿体基质向类囊体片层 减少 B、D
实验三:(1)
叶片编号 | MB | MA |
1 | ||
2 | ||
3 | ||
平均值 |
(2) B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量
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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