某植物净光合速率变化趋势如图所示。
据图回答下列问题:
( 1 )当 CO 2 浓度为 a 时,高光强下该植物的净光合速率为 ____________ , CO 2 浓度在 a ~ b 之间时,曲线 ___________ 表示了净光合速率随 CO 2 浓度的增高而增高。
( 2 ) CO 2 浓度大于 c 时,曲线 B 和 C 所表示的净光合速率不在增加,限制其增加的环境因素是 ____________ 。
( 3 )当环境中 CO 2 浓度小于 a 时,在图示的 3 种光强下,该植物呼吸作用产生的 CO 2 量 ___________ (填 “ 大于 ” 、 “ 等于 ” 或 “ 小于 ” )光合作用吸收的 CO 2 量。
( 4 )据图可推测,在温室中,若要采取提高 CO 2 浓度的措施来提高该种植物的产量,还应该同时考虑 ___________ 这一因素的影响,并采取相应措施。
0 A 、 B 、 C 光强 大于 光强
【详解】
本题以光合作用为主干知识,考查了光合作用的影响因素、净光合作用与真光合作用关系。
( 1 )由图可知,当高 CO 2 浓度为 a 时,高光强下该植物的净光合速率为 0 , CO 2 浓度在 a ~ b 之间时,曲线 A、B、C 都表示了净光合速率随 CO 2 浓度的增高而增高。
( 2 )当 CO 2 浓度大于 c 时,净光合速率在不同光照强度下不同,所以限制因素是光照强度。
( 3 )当 CO 2 浓度小于 a 时,净光合速率均小于 0 ,此时呼吸速率大于光合作用。
( 4 )据图可知 CO 2 浓度和光强都会影响净光合速率,从而影响植物的产量,所以除提高 CO 2 浓度外,还需要考虑光照强度。
【点睛】
本题考查光合作用影响因素,意在考查考生能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题。
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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