水稻是重庆重要的农作物,两同学对水稻细胞生理代谢进行理论和实际研究,过程如下,请回答有关问题:
Ⅰ.甲同学在一定实验条件下,测得某植物光合作用速率与光照强度之间的关系(氧气浓度为15%)、呼吸作用与氧气浓度之间的关系及光合作用速率与温度之间的关系如下图所示,据图请回答下列问题:
(1)光反应的场所是叶绿体 ,光合色素的功能是 。
(2)夏季中午,水稻为了防止水分过分散失而关闭部分气孔,其光合速率明显下降,其主要原因是
因为反应过程 阶段受阻。若对该植物突然停止光照,一段时间后叶绿体中C3的含量将______。(升高、降低、不变)
(3)影响图甲中a曲线A点上下移动的主要外界因素是 ,每小时最多积累有机物的量为 ______ 克;图乙中细胞呼吸有关曲线的数据需在 条件下测量。
(4)由图丙可知,40度时,植物体 ______ (填“能”或“不能”)显示生长现象;而5度时的状态可用图甲中 ______ (填“A”、“B”或“C”)点表示 。
Ⅱ.为了探究植物的光合作用是否需要光,乙同学设计并完成如下图所示的实验。
(1)实验时首先将植物放在黑暗处,其目的是 。
(2)图中a选用的液体应该是 。
(3)小刚同学设计的实验的不足之处是 。
Ⅰ. (1)类囊体薄膜,吸收传递转换光能。(2)暗反应,上升。(3)温度,18g,黑暗或无光照。(4)不能,B。
Ⅱ. (1)消耗原有的营养物质 (2)酒精 (3)无对照。
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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