植物叶片在光合作用和呼吸作用过程中都会有气体的产生和消耗。请回答下列问题:
(1)若剪取四小块体积相同的烟草叶片,两两放入盛有等量蒸馏水(甲)和NaHCO3稀溶液(乙)的两支试管中,可发现:甲、乙试管中的叶片都浮在液面上(如下图1所示),原因是 。
(①假设实验过程中空气中的O2和CO2在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计;②实验现象只要答叶片浮在液面上或叶片沉于试管底部;③叶片沉浮与叶肉细胞间隙中的气体有关)
(2)用真空泵抽去上述两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后,甲、乙试管中的叶片都沉到试管底部。再把经真空泵处理过的两支试管都放在正常的光照条件下(如上图2所示),光照一段时间后的实验现象是:甲试管中的叶片 ,原因是 。乙试管中的叶片 ,原因是 。
(3)把光照一段时间后的两支试管都放在没有光照的黑暗环境中,一段时间后的实验现象是:甲试管中的叶片 ,原因是 。乙试管中的叶片 ,原因是 。
(1)叶肉细胞间隙中有气体
(2)叶片沉于试管底部 光照下叶片不能进行光合作用和有氧呼吸
叶片浮在液面上 光照下光合作用释放出的氧气多于呼吸作用消耗的氧气
(3)叶片沉于试管底部 叶片不能进行有氧呼吸 叶片沉于试管底部
叶片呼吸作用消耗了叶肉细胞间隙中的氧气,放出的二氧化碳被NaHCO3稀溶液吸收
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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