已知焦性没食子酸这种指示剂在碱性环境下遇氧会由无色变褐色。某同学利用焦性没食子酸这种特性,设计一组实验来验证与光合作用有关的结论。具体步骤为(见下图):
(1)在4只500ml的平底烧瓶中分别装入煮沸的蒸馏水300mL,冷却后,滴植物油在水面上形成一层油膜,并编号;
(2)通过油膜向1、3、4号烧瓶中分别加入等量NaHCO3溶液;
(3)通过油膜向2、3、4号烧瓶中分别加入大小相似、生长状况相同的金鱼藻枝条,用黑纸将3号烧瓶包住,把4只烧瓶放在光下照射30分钟;
(4)将蒸馏水煮沸后冷却配制焦性没食子酸溶液;
(5)向4只烧瓶中分别先加入1mL1%的NaOH溶液,再加入1mL新配制焦性没食子酸溶液,加煮沸后冷却的蒸馏水至500mL,立即观察溶液颜色的变化。
根据上述步骤回答下列问题:
①能立即变为褐色的是___号瓶,原因是__________________________________;
②设置1号瓶的作用是________,它可以说明________________________________;
③实验中蒸馏水煮沸后冷却使用的原因是___________________________,油膜的作用是____________。
④4号瓶的实验结果与___号瓶组合可以说明______是光合作用的必要条件。
⑤本实验中______号瓶的结果对比,即可说明光合作用能释放氧气。
①4;光合作用产生氧气,在碱性环境中,使焦性没食子酸变褐色
②对照;光照不会使焦性没食子酸变色
③除去溶于水中的氧;防止瓶中气体与瓶外气体进行交换
④3或2;光照或CO2
⑤1和4
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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