如图所示为某兴趣小组设计的实验装置,其中氧气传感器能测量盛气装置内氧气的浓度。回答 下列相关问题:
(1)该兴趣小组设计此实验装置的目的是________________。
(2)装置中NaHC03溶液的作用是______________,不同实验组所用的NaHC03溶液的浓度应有何要求? ____________________________。
(3)实验过程中,若撤除滤光片,则短时间内金鱼藻的叶绿体中___________(填“C3”或“C5”)的含量会增多,其直接原因是____________________________。
(4)按照红、橙、黄、绿、青、蓝、紫这七种单色光的顺序进行该实验时,相同时间内每组测量的数据连接成一条曲线,则下列四幅图中最可能的是图____________________________。
【答案】(1)探究不同单色光对金鱼藻光合作用强度的影响(“不同单色光”和“光合作用强度”各1分)
(2)为金鱼藻的光合作用提供C02相同且适宜
(3)C5C3的还原速率加快
(4)丙
【解析】(1)自然光通过不同的滤光片可得到不同的单色光,金鱼藻在不同单色光下,光合作用释放氧气的速率不同,即该实验的目的是探究不同单色光对金鱼藻光合作用强度的影响。(2)NaHC03溶液能缓慢释放C02,而释放的C02能作为金鱼藻光合作用的原料。该实验的自变量为不同的单色光,而C02为该实验的无关变量,所以不同组的NaHC03溶液的浓度应相同且适宜。(3)实验过程中,若撤除滤光片,相当于光照强度增强,故而光反应速率增大,产生的ATP和[H]增多,C3的还原速率加快,致使短时间内C3的含量减少,C5的含量增加。(4)金鱼藻对蓝紫光和红光的吸收能力较强,故而这两个光区对应的光合速率也较大,
所以会出现图丙所示的曲线图。
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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