科学工作者在研究光合作用时,通过大量的实验,获得了一些相关的数据,并将这些数据绘制成右图所示的坐标图。其中,曲线a:光照非常弱,CO2浓度最低(远小于0.03%);曲线b:适当遮荫(相当于全光照的1/25),CO2浓度为0.03%;曲线c:全光照(晴天不遮荫),CO2浓度为0.03%;曲线d:全光照,CO2浓度为1.22%(注:净光合速率=真光合速率-呼吸速率)。
请根据图中的信息回答下列问题:
(1)在这个实验中,科学工作者研究了 与 之间的相互关系。
(2)每条曲线都有一个峰值,这个峰值所对应的温度是相应条件下光合作用(以净光合速率为指标)的 。该温度的变化趋势是随着光照强度和CO2浓度的提高而逐渐 。
(3)当曲线b净光合速率降为零时,真光合速率是否为零? 原因是 。
(4)本实验中,在 条件下净光合速率最大。不论其他因素如何变化,当超过一定温度范围时,净光合速率都会下降,其主要原因是 。
下图是科学家在研究光合作用时绘制的另外两条曲线,图1表示某绿色植物光合作用中光强度和氧气释放速度的关系。图2表示该植物在不同温度(15℃和25℃)下,某一光强度时氧气释放量和时间的关系。请据图回答:
(5)当图2纵坐标表示该植物所产生氧气的净释放量时,则它是光强度为 千勒克司下的测定值。
(6)当图2纵坐标表示光合作用所产生氧气的释放量总量时,则它是光强度为 千勒克司下的测定值。
(1)净光合速率;光照强度、温度、CO2浓度;
(2)最适温度;逐渐提高;
(3)不为零,因为在b实验条件下,呼吸速率不为零
(4)全光照、CO2浓度为1.22%、温度在30℃左右; 随着温度的升高呼吸作用的强度随之增大;
(5)4
(6)2.5
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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