甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。
回答下列问题:
( 1 )当光照强度大于 a 时,甲、乙两种植物中,对光能的利用率较高的植物是 ____________ 。
( 2 )甲、乙两种植物单独种植时,如果种植密度过大,那么净光合速率下降幅度较大的植物是 _________ ,判断的依据是 ______________________ 。
( 3 )甲、乙两种植物中,更适合在林下种植的是 ______ 。
( 4 )某植物夏日晴天中午 12:00 时叶片的光合速率明显下降 , 其原因是进入叶肉细胞的 _________ (填 “O 2 ” 或 “CO 2 ” )不足。
甲 甲 光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大,种植密度过大,植株接受的光照强度减弱,导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大 乙 CO 2
【分析】
本题考查影响光合作用的因素 , 据图可知,甲植物的净光合速率变化幅度明显大于乙植物,因此可以得出甲植物对光能的利用率明显高于乙植物。且乙植物的饱和点和光补偿点都比较低,属于阴生植物 , 甲植物属于阳生植物 。
【详解】
( 1)由图分析可知,当光照强度大于a时,相同光照强度下 , 甲植物的净光合速率大于乙,有机物的积累较多,对光能的利用率较高。
( 2)甲、乙两种植物单独种植时,如果种植密度过大 , 植株接受的光照强度相对较弱,光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大,因此种植密度过大,导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大 。
( 3)从图中可以看出 , 乙植物的光饱点以及光补偿点都比甲植物低,适合在光照强度相对更弱的环境中生长 , 林下的光照强度更低 , 因此更适合在林下种植的是植物乙 。
( 4)夏日晴天中午12:00时,植物为了减少蒸腾作用对水分的散失,叶片上的部分气孔会关闭,导致细胞间的二氧化碳的含量下降,从而引起光合速率下降。
【点睛】
解答此题要理清影响光合作用的因素 , 影响光合作用的外界因素包括光照强度 、 温度和二氧化碳浓度,特别要注意夏日晴天中午时间段,影响光合速率下降的外界因素是二氧化碳浓度,而下午时间段光合速率也会下降,但影响该时间段的因素为光照强度。
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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