光合作用的机理:
植物与动物不同,它们没有消化系统,因此它们必须依靠其他的方式来进行对营养的摄取 ,植物就是所谓的自养生物的一种。对于绿色植物来说,在阳光充足的白天(在光照强度太强的时候植物的气孔会关闭,导致光合作用强度减弱) ,它们利用太阳光能来进行光合作用,以获得生长发育必需的养分。
这个过程的关键参与者是内部的叶绿体 。叶绿体在阳光的作用下,把经由气孔进入叶子内部的二氧化碳和由根部吸收的水转变成为淀粉等物质 ,同时释放氧气。
光合作用是将太阳能转化为ATP中活跃的化学能再转化为有机物中稳定的化学能的过程!
化学方程式
CO2+H2O→(CH2O)+O2(反应条件:光能和叶绿体)
6H2O+6CO2+阳光→C6H12O6(葡萄糖)+6O2(与叶绿素产生化学作用)
(化学反应式12H2O+6CO2→C6H12O6(葡萄糖)+6O2+6H2O箭头上标的条件是:酶和光照,下面是叶绿体)
H2O→2H++2e-+1/2O2(水的光解)
NADP++2e-+H+→NADPH(递氢)
ADP+Pi+能量→ATP(递能)
CO2+C5化合物→2C3化合物(二氧化碳的固定)
2C3化合物+4NADPH→C5糖(有机物的生成或称为C3的还原)
C3(一部分)→C5化合物(C3再生C5)
C3(一部分)→储能物质(如葡萄糖、蔗糖 、淀粉,有的还生成脂肪)
ATP→ADP+Pi+能量(耗能)
C3:某些3碳化合物
C5:某些5碳化合物
能量转化过程:光能→电能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能→ATP中活跃的化学能
注:因为反应中心吸收了特定波长的光后 ,叶绿素a激发出了一个电子,而旁边的酵素使水裂解成氢离子和氧原子,多余的电子去补叶绿素a分子上缺的。产生ATP与NADPH分子 ,这个过程称为电子传递链(Electron Transport Chain)
电子传递链分为循环和非循环 。
非循环电子传递链从光系统2出发,会裂解水,释放出氧气,生产ATP与NADPH.
循环电子传递链不会产生氧气 ,因为电子来源并非裂解水。最后会生成ATP.
可见,从叶绿素a吸收光能开始,就发生了电子的移动 ,形成了电子传递链,有了电子传递链,才能使得ATP合成酶将ADP和磷酸合成ATP。因此 ,它的能量转化过程为:
光能→电能→不稳定的化学能(能量储存在ATP的高能磷酸键)→稳定的化学能(淀粉等糖类的合成)
注意:光反应只有在光照条件下进行,而只要在满足碳反应条件的情况下碳反应都可以进行 。也就是说碳反应不一定要在黑暗条件下进行。
环境中影响光合作用的因素:
光照
光合作用是一个光生物化学反应,所以光合速率随着光照强度的增加而加快。但超过一定范围之后 ,光合速率的增加变慢,直到不再增加 。光合速率可以用CO2的吸收量来表示,CO2的吸收量越大 ,表示光合速率越快。
二氧化碳
CO2是绿色植物光合作用的原料,它的浓度高低影响了光合作用暗反应的进行。在一定范围内提高CO2的浓度能提高光合作用的速率,CO2浓度达到一定值之后光合作用速率不再增加,这是因为光反应的产物有限 。
温度
温度对光合作用的影响较为复杂。由于光合作用包括光反应和暗反应两个部分 ,光反应主要涉及光物理和光化学反应过程,尤其是与光有直接关系的步骤,不包括酶促反应 ,因此光反应部分受温度的影响小,甚至不受温度影响;而暗反应是一系列酶促反应,明显地受温度变化影响和制约。
当温度高于光合作用的最适温度(约25℃)时 ,光合速率明显地表现出随温度上升而下降,这是由于高温引起催化暗反应的有关酶钝化、变性甚至遭到破坏,同时高温还会导致叶绿体结构发生变化和受损;高温加剧植物的呼吸作用 ,而且使二氧化碳溶解度的下降超过氧溶解度的下降,结果利于光呼吸而不利于光合作用;在高温下,叶子的蒸腾速率增高 ,叶子失水严重,造成气孔关闭,使二氧化碳供应不足,这些因素的共同作用 ,必然导致光合速率急剧下降。当温度上升到热限温度,净光合速率便降为零,如果温度继续上升 ,叶片会因严重失水而萎蔫,甚至干枯死亡 。
矿质元素
矿质元素直接或间接影响光合作用。例如,N是构成叶绿素、酶 、ATP的化合物的元素 ,P是构成ATP的元素,Mg是构成叶绿素的元素。
水分
水分既是光合作用的原料之一,又可影响叶片气孔的开闭 ,间接影响CO2的吸收 。缺乏水时会使光合速率下降。
大气电场
大气电场、空间电场调控植物光合作用的应用?(7张)
大气电场作为一个新发现的光合作用调节因子正在生产中得到应用。正向的大气电场促进植物的光合作用,降低光饱和点;而负向的大气电场则促进呼吸作用 。人工模拟大气电场变化的空间电场用于植物的光合作用调控,也用于高甜度水果化萝卜的生产工艺中。空间电场与二氧化碳增补相结合能促进植物生长和根菜类蔬菜甜度的增加。空间电场调控植物生长是空间电场生物效应的一个重要方面 。
植物光合作用与呼吸作用有什么关系?
光合作用: CO2+2H2O (CH2O)+O2+H2O
呼吸作用:有机物+氧→水+二氧化碳+能量
有氧呼吸(需酶催化)
C6H12O6+6H2O+6O2——→6CO2+12H2O+能量(大多数生物)
无氧呼吸(需酶催化)
C6H12O6——→2C2H5OH+2CO2+能量(多数高等植物无氧呼吸的方式 ,酵母菌等)
无氧呼吸(需酶催化)
C6H12O6——→2C3H6O3+能量(动物、乳酸菌,马铃薯的块茎 、甜菜的块根、玉米的胚等
光合作用机理
(一)光反应 ( 在光合膜上进行 )
1. 光能 → 电能 → 活跃的化学能 → 稳定的化学能
2. 量子 → 电子 →ATP 、 NDAPH2→ 碳水化合物等
3. 原初反应 → 电子传递 → 光合磷酸化 → 碳同化
项 目
相同点
不同点
光合磷酸化
氧化磷酸化
进行部位
均在膜上进行
类襄体膜
线粒体内膜
ATP 形成
均经 ATP 合成酶形成
在膜外侧
在膜内侧
电子传递
均有一系列电子传递体
在光合链上
在呼吸链上
能量状况
均有能量转换
来自光能的激发,贮藏能量
来自底物的分解,释放能量
H2O 的关系
均与 H2O 有关
H2O 的光解
H2O 的生成
质子泵
均有质子泵产生
PQ 穿梭将 H+ 泵到膜内
UQ 穿梭将 H+ 泵到膜外
(二)暗反应 ( 在间质中进行 )
1.C3 循环 ( 光合碳循环 ,卡尔文循环 ) :在所有植物中进行。如:水稻 、小麦、棉花等大多数植物为 C3 植物,只有该途径。
Rubisco
(1) 羧化阶段: RuBP+CO2 2PGA
(2) 还原阶段
(3) 再生阶段
2.C4 循环 (C4 一二羧酸途径 ) :在 C4 植物中进行 。如玉米、高梁 、甘蔗等植物。
PEPC
(1) 羧化阶段: PEP+CO2 OAA
(2) 还原或转氨阶段
(3) 脱羧阶段 ( 从叶肉细胞转移到维管束鞘细胞,然后脱去 CO2 ,参加卡尔文循环 )
(4) 再生阶段
3.CAM( 景天酸代谢 ) 途径:在仙人掌科,凤梨科等植物中进行。
(1) 夜间固定 CO2 ,产生苹果酸 ,贮藏于液泡中。
(2) 白天有机酸脱羧,参加卡尔文循环 。
(三)C3 植物、 C4 植物和 CAM 植物光合、生理特性比较
光呼吸
光呼吸是指绿色细胞在光下吸收 O2 与释放 CO2 的过程。
暗呼吸与光呼吸的区别:
项 目
暗呼吸
光呼吸
对光的要求
光下,黑暗下均可进行
只在光下与光合作用同时进行
底 物
糖、脂肪 、蛋白质、有机酸
乙醇酸
进行部位
活细胞的细胞质 → 线粒体
叶绿体 → 过氧化物体 → 线粒体
呼吸历程
糖酵解 → 三羧酸循环 → 呼吸链 → 未端氧化
乙醇酸循环 (C2 循环 )
能量状况
产生能量
消耗能量
生理意义
生命的标志;提供代谢所需能量;物质代谢的中心;对伤、病的抗性
平衡同化力的需求关系;防止高光强下对光合作用破坏的保护性反应;防止氧对光合碳同化的抑制作用;是磷酸丙糖的补充途径;氨基酸合成的补充途径;解除乙醇酸积累的毒害作用。
一 、绿色植物的光合作用 ―― 生物能量获得
一光合作用的发现史
1、1864年 ,德国著名植物生理学家朱利叶斯.萨克斯实验结论是什么?
成功地证明植物叶片在光合作用中形成淀粉 。光合作用需要光。
2、1880年,德国科学家恩吉尔曼实验的巧妙之处是什么?结论是什么?
水绵细胞中有带状的叶绿体,好氧菌进行有氧呼吸需要氧气
结论:植物光合作用需要光 ,放氧结构是叶绿体
3 、1938年,美国的科学家鲁宾(S.Rubin )和卡门(Carmen)实验
方法:采用同位素示踪法研究氧气的来源
结论:证明了光合作用中释放的氧气完全来自水,同时还说明水的光氧化和二氧化碳的还原是分别进行的。
二叶绿体色素
⑴存在部位:囊状结构薄膜
⑵提取和分离
程 序 提 取 叶 绿 体 色 素 分 离 叶 绿 体 色 素
原 理 叶绿体色素分子不溶于水,但溶于酒精、丙酮和石油醚等有机溶剂 。 在层析液推动下 ,各种色素沿着滤纸上升的扩散速度不同,被滤纸吸附在一定的位置。
方 法
步 骤 ①材料准备:
②研磨提取:
③收集滤液: ④滤液划线:
⑤层析分离:
⑥色素展层:
注 意
事 项 叶片要剪碎,研磨要充分 ,速度要快。 滤液画线要细、直 、浓,层析液不能没过滤液画线,操作完后要洗手
⑶种类及其吸收光谱(选修和必修结合)
种 类 颜 色 含 量 % 吸 收 光 谱
叶绿素 叶绿素a
叶绿素b 蓝绿色
黄绿色 50.0
25.0 吸收和转换光能
吸收、传递光能
类 胡
萝卜素 叶黄素
胡萝卜素 黄 色
橙** 17.0
8.0
补充资料:影响叶绿素合成的环境因素
许多环境条件影响叶绿素的合成 ,所以也影响叶色的深浅 。光照是影响叶绿素合成主要条件。光线过弱,植株会出现黄化现象,如豆芽 ,韭黄。温度主要通过影响酶的活性而影响叶绿素合成 。一般来说,叶绿素形成的最低、最适和最高温度分别是2—4℃ 、30℃左右和40℃。植株缺乏氮、镁、铁、锰 、铜、或锌等元素不能合成叶绿素,呈缺绿病。其中 ,氮和镁是组成叶绿素的元素,而镁、铁 、锰、铜、或锌等可能是叶绿素合成过程中某些酶的活化剂。
三光合作用的过程
项 目 光反应 暗反应
区
别 反应部位
与光关系
反应步骤
主要产物
反应实质 叶绿体片层膜上
由光引起,在光下进行
①叶绿素吸收和转化光能
②水光解和放氧
③光合磷酸化
④NADPH的产生
O2 、ATP、NADPH
光能→电能→化学能 叶绿体基质中
不需要光
①CO2的固定
②三碳酸被还原
③合成葡萄糖等
④C5的再生
葡萄糖等有机物
同化CO2形成贮能有机物
两 者 联 系 光反应为暗反应提供ATP和有还原能力的NADPH ;暗反应继续完成储存能量于光合产物的过程
四C3植物和C4植物的区别:
特征 C3植物 C4植物(玉米、甘蔗 、高粱等)
叶结构 维管束鞘细胞不含叶绿体,其周围叶肉细胞排列疏松 维管束鞘含有叶绿体 ,其周围叶肉细胞排列紧密,和维管束鞘细胞共同构成花环结构 。
CO2
固
定 部位
受体
酶
固定产物
固定效率 叶肉细胞
五碳化合物RuBP(二磷酸核酮糖)
与CO2亲和力低
三碳化合物(3磷酸甘油酸)
低 叶肉细胞、维管束鞘细胞
三碳化合物PEP(磷酸烯醇式丙酮酸)
与CO2亲和力高
四碳化合物(草酰乙酸)
高
CO2同化为有机物 叶肉细胞内通过C3途径实现 在维管束鞘细胞内通过C3途径实现
植物类型 典型温带植物 典型热带或亚热带植物
五光合作用的意义:生物界最基本的物质代谢和能量代谢
⑴同化碳素形成有机物,促进生物圈的碳循环
⑵转化光能为生命活动提供动力
⑶净化空气
⑷生物进化的意义:光合作用使有氧呼吸型的生物得以发生和发展 ,对O3层的形成有重要作用
六提高农作物对光能的利用率(措施)
途径 延长光合作用时间 增加光合面积 提高光合作用效率
具体措施 间种、套种 、轮种 ⑴合理密植
⑵间作套种 ⑴控制光照强弱和光质
⑵增加CO2浓度
⑶合理施肥
二、呼吸作用 ――生物能量转换
⒈呼吸作用的概念内涵
⑴活细胞内有机物的分解反应
⑵伴有能量的释放、转移
⑶分为有氧呼吸和无氧呼吸
⒉有氧呼吸
⑴过程
⑵特征(概念要素)
①有游离氧参加
②有机物被彻底氧化分解
③释放能量生成大量的ATP
④主要在线粒体中进行
⑤总反应式如下:
⒊无氧呼吸
⑴乳酸发酵和酒精发酵的过程
⑵特征(概念要素)
①全过程无游离氧参加
②复杂有机物降解为简单有机物
③释放能量生成少量的ATP
④始终在细胞质基质内进行
⑤乳酸发酵和酒精发酵反应式如下:
⑶无氧呼吸与有氧呼吸的比较
类型 有氧呼吸 无氧呼吸
区别 与氧关系
最终产物
释放能量
呼吸部位 有O2参加
CO2和H2O
多
主要在线粒体内 无O2参加
主要是简单有机物
少
始终在细胞质基质内
联 系 糖解过程相同,丙酮酸继续反应的途径不同
⒋呼吸作用的意义
⑴细胞呼吸能为生物体的生命活动提供能量
⑵中间产物作为其它有机物合成的原料。
5.光合作用和呼吸作用的比较
光合作用 呼吸作用
区
别 细胞类型
与光关系
场 所
物质转变
能量转换 植物细胞
只在光照下发生
叶绿体
合成有机物
储能过程 植物细胞和动物细胞
有光无光都发生
线粒体和细胞质基质
分解有机物
主要为放能过程
联 系 ①光合放氧为呼吸使用;呼吸释放CO2被光合同化;呼吸作用分解的有机物正是光合作用所制造的
②中间产物(三碳化合物)可交替使用;共用ATP
典型例题分析
1.分别在A、B 、C三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶,并按下表所示添加试剂 ,经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液,即:深绿色、黄绿色(或褐色) 、几乎无色。
处理 A B C
SiO2(少量) + + +
CaCO3(少量) - + +
95%乙醇(10毫升) + - +
蒸馏水(10毫升) - + -
注:“+”表示加;“- ”表示不加 。试回答:
⑴A处理得到的溶液颜色是_____________ ,原因是_____________。
⑵B处理得到的溶液颜色是_____________ ,原因是_____________。
⑶C处理得到的溶液颜色是_____________ ,原因是_____________ 。
解析本题考查实验结果判断与机理分析的能力。本题考察的是叶绿素提取的原理,叶绿体色素易溶于有机溶剂 ,难溶于水。SiO2作用是使叶片研磨充分 。CaCO3作用是使防止在酸性环境中色素被破坏。
[答案]:
⑴A 黄绿色,部分叶绿素受到破坏。
⑵B 几乎无色,叶绿素不溶于水 。
⑶C 深绿色,大量叶绿素溶于乙醇中。
2.为了验证“二氧化碳是光合作用合成有机物的必需原料” ,某同学制定了下列实验方案:
⑴实验目的(略)
⑵实验材料和用具(略)
⑶实验方法和步骤
①用一适当大小的玻璃罩住一株生长正常的盆栽绿色植物和一杯NaOH溶液,密封不透气。
②将上述植物及装置在暗室中饥饿,消耗掉叶片中的有机物 ,暗室中装有红色安全灯。
③饥饿一段时间以后,自暗室中取出,光照若干小时 ,使其充分进行光合作用
④取一叶片,放入盛有酒精的烧杯中,水浴加热 ,使叶绿素溶于酒精中 。
⑤将已经脱绿的叶片取出,平铺在一个培养皿中,用碘—碘化钾溶液 ,检测有无葡萄糖的特异性颜色反应出现。
该实验方案有几处明显的错误,请指出错误并改正。
解析本题是实验评价综合习题,回答时既要注重光合作用的基本知识又要联系相关的化学原理,还应考虑实验对照原则和控制相关的实验变量 。
[答案]
⑴试验步骤②中暗室中的红色安全灯应改为绿色安全灯。
⑵试验步骤⑤中葡萄糖应该为淀粉。
⑶未设立对照实验 。对照实验的设置如下:
①装置同题干中的步骤① ,但玻璃罩内用同样生长状况的另一株植物代替题干中的植物,用一杯清水代替NaOH溶液;
②将上述装置中的植物放在黑暗中饥饿,消耗掉叶片中贮存的有机物 ,暗室中装有绿色安全灯。
③重复题干中的步骤③④;
④重复改正后的题干中的步骤⑤。
3.下图表示野外松树(阳生植物)光合作用强度与光照强度的关系 。其中的纵坐标表示松树整体表现出的吸收CO2和释放CO2量的情况。 请分析回答:
⑴ 光照强度为b时,光合作用强度_________________________。
⑵ 光照强度为a时,光合作用吸收CO2的量等于呼吸作用放出的CO2的量 。如果白天光照强度较长时期为a ,植物能不能正常生长?为什么?
⑶ 如果将该曲线改绘为人参(阴生植物)光合作用强度与光照强度的曲线,b点的位置应如何移动,为什么?
解析本题是光合作用和呼吸作用的综合习题 ,首先应理解图中曲线的含义。
吸收二氧化碳代表光合作用,放出二氧化碳代表呼吸作用。还应注意阴生植物达到最大光合作用强度时所需光照强度小于阳生植物。
[答案]
⑴ 最高,光照强度再增强 ,光合作用强度不再增加 。
⑵ 不能。光照强度为a时,光合作用形成的有机物和呼吸作用消耗的有机物相等,但晚上只进行呼吸作用。因此,从全天看 ,消耗大于积累,植物不能正常生长 。
⑶ 左移,与松树比较:人参光合作用强度达到最高点时 ,所需要的光照强度比松树低.
[练习]
1、植物吸收矿质元素受内外因素的影响,下列叙述错误的是
A 呼吸抑制剂可降低植物对矿质元素的吸收
B 在一定范围内,植物对矿质元素的吸收随温度的增加而增加
C 根吸收水分和吸收矿质元素是没有联系的
D 光合作用受阻一定时期后 ,有机物缺乏,影响根吸收矿质元素
2、叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,下列有关叶绿体的叙述正确的是
A 叶绿体中的色素都分布在囊状结构的膜上
B 叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上
C 光合作用的酶只分布在叶绿体基质中
D 光合作用的酶只分布在外膜 、内膜和基粒上
3、天气晴朗的早晨 ,在正常生长的植株上,选取着生位置相似、形状大小基本相同的甲 、乙两叶片。清晨,摘取叶片甲 ,烘干称重;黄昏,摘取叶片乙,烘干称重。结果是
A 甲比乙重 B 乙比甲重 C 甲乙等重 D 不一定
4、下图为植物在夏季晴天一昼夜内CO2吸收量的变化情况,对此正确的判断是
① 该植物进行光合作用的时间区段是bg ② 植物在a和h时刻只进行呼吸作用,不进行光合作用 ③ 影响bc段光合速率的外界因素只有光照 ④ ce段与fg段光合速率下降的原因相同 ⑤ 若c、f时刻的光合速率相等,则植物呼吸速率为c时刻大于f时刻⑥ce段光合速率的变化可能与有些气孔的关闭有关
A ①③ B ②④ C ①⑤ D ②⑥
5 、下列有关C3植物和C4植物的表述错误的是
A.只有C3植物体内存在C3途径
B.C3植物和C4植物在叶肉细胞内固定二氧化碳的受体不相同
C.C4植物的出现是对其生存环境的一种适应
D.C4植物维管束鞘细胞内有淀粉
6、C4植物叶片内:“花环型”的两圈细胞 ,由内到外依次是
A 全部叶肉细胞和维管束 B 部分叶肉细胞和维管束
C 维管束鞘细胞和部分叶肉细胞 D 维管束鞘细胞和全部叶肉细胞
7、C4植物叶肉细胞内固定CO2的方式是
A CO2+C5化合物→ C3化合物 B CO2+C3化合物→ C4化合物
C CO2+C4化合物→ C5化合物 D CO2+C4化合物→ C3化合物
8、在有氧呼吸的全过程中,氧的作用发生在
A 葡萄糖酵解为丙酮酸的阶段 B 丙酮酸分解为二氧化碳的阶段
C 产生大量ATP的阶段 D 参与有氧呼吸的全过程
9 、光合作用过程中产生的[H](NADPH)和呼吸作用产生的[H]),分别用于
A 还原O2和CO2 B 还原O2和氧化CO2
C 还原CO2和O2 D 氧化CO2和O2
10、在一个密闭的钟罩内 ,生长有绿色植物,并养有以此植物为食的小动物 。罩内的O2用18O原子进行标记跟踪,每天给以足够的光照。若干天后 ,18O可出现在
A 只在植物体内 B 只在动物体内
C 动植物体内均无 D 动植物体内均有
11、空气中的氧气浓度(X)与水果释放的CO2相对量(Y)之间的关系曲线如下图所示,你认为贮存水果应选择的最佳氧气浓度是
A a B b C c D d
12 、豌豆种子萌发早期,二氧化碳的释放量比氧的吸收量大3-4倍 ,其原因是:
A 只进行了有氧呼吸 B 只进行了无氧呼吸
C 有氧呼吸比无氧呼吸强 D 无氧呼吸比有氧呼吸强
13、水果、蔬菜等储藏 、保鲜时,应控制的环境条件是
A 低O2、高CO2、零上低温 B 低O2 、高CO2、零下低温
C 无O2、高CO2 、零上低温 D 低O2、低CO2、零下低温
14、高等植物体内,产生ATP的主要过程有
A 呼吸作用 、渗透作用 B 呼吸作用、蒸腾作用
C 光合作用、主动运输 D 光合作用 、呼吸作用
二、非选择题
15、下图是晴朗天气下田间玉米在不同时间CO2浓度示意图 ,箭头表示气体运动的方向。
⑴在1 、2、3三条曲线中,曲线__________表示夜间CO2的浓度,理由是____________________________ 。
⑵曲线1和2都反映出玉米基部的CO2浓度比中上部高,试分析原因______________________________。
⑶根据上述图中提供信息,说明合理密植的原因是___________________。
16、将金鱼藻置于一烧杯中培养 。在不同温度下 ,金鱼藻光合速率(用每小时O2生成量来表示)与光照强度关系如图所示。呼吸速率(用每小时氧气消耗量来表示)与温度关系如下表。请据图 、表回答:
温度 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃
mg·h-1 0.30 0.35 0.50 0.70 1.10
⑴ 从图中可见,金鱼藻的光合速率与__________________等因素有关
⑵ 金鱼藻的呼吸速率随温度的升高而升高.其原因是_______________。
⑶ 20℃条件下,用15klx的光照强度连续照射11.3h,合成的氧气约为_________mg,其中约有__________mg用于呼吸作用 。
⑷ 10℃条件下12h给以20klx的光照 ,再转入30℃条件下连续8h的黑暗处理,则金鱼藻20h内,氧气含量的消长变化为_________mg。
⑸在光照强度为5klx的条件下 ,温度为30℃时,限制光合作用的内在因素是__________,如果大棚蔬菜栽培,且没有办法改变这种情况光照供应 ,应采取什么措施有利于蔬菜的生长?理由是______________________。
⑹下图表示不同光强下,CO2浓度对菜豆叶片光合速率的影响 ,下列表述正确的是
A 植物的光合速率受各种环境因素的综合影响
B 和c点相比,限制a、b点光合效率的环境因素是CO2浓度
C 和c点相比,影响d点光合效率的因素主要是光反应效率低
D CO2浓度越高,光合作用效率越强
17、下图表示土壤中氮 、磷、钾浓度对植物光合效率的影响 ,据图回答下列问题
⑴ 下列表述正确的是
A 该图表明,植物的矿质营养和植物光合作用密切相关
B 该图表明,土壤中矿质元素浓度越大,光合作用效率越高
C 该图表明 ,影响光合作用的矿质元素只有氮、磷、钾
D 该图表明,光照强度越强,植物吸收矿质元素的效率越高
⑵ 说出N 、P、K在植物光合作用中的主要作用
18、下图中 ,图(一)是图(二)两种植物在不同光照强度下的光合作用强度曲线,据图回答下列问题:
(1)植物甲的光合作用强度曲线是_____________ 。在高温 、光照强烈和干旱的条件下,_____________植物的光合作用速率不会明显下降。
(2)测定CO2是否被同化应分别从甲植物叶片的________________和乙植物叶片的_____________处取样观察。经测定b点的同化量为零 ,其原因是_____________ 。
(3)在曲线的bc段,影响光合作用的主要因素是_____________。
(4)若甲乙植物均是温室中栽培的植物,则在曲线的c点以后 ,影响光合作用强度的主要环境因素有(写出两种即可)_____________。
(5)在温室水培过程中发现植物出现萎蔫现象,出现此现象可能的原因是__________________________;若取萎蔫植物叶表皮细胞做成临时装片,在显微镜较暗的视野下可观察到细胞发生____________现象;若想鉴定细胞是否还有活性 ,可以观察上述细胞否能发生___________________现象 。
[答案]
1C;2A;3B;4D;5A;6C;7B;8C;9C;10D;11B;12D; 13A;14D;
二、非选择题:
15、
⑴ 3,夜间植物几乎完全停止光合作用,只进行呼吸作用,因此 ,田间CO2浓度升高,遵循气体扩散的原理,CO2从高浓度向低浓度扩散 ,气体运动方向向上如曲线3箭头所示。
⑵ 玉米基部的二氧化碳浓度比中上部高,是因为在田间玉米基部的通风透光条件比中部差,光合作用弱 ,CO2消耗少。
⑶ 合理密植可以加强通风,增加植株间二氧化碳浓度,增加光合作用面积
16 、
⑴ 光照强度与温度
⑵ 一定范围内随温度升高,酶的活性增强
⑶ 90.4 5.65 ⑷ 增加38.2 ⑸光反应 适当降低温度 降低呼吸消耗有机物 ⑹ A
17、
⑴ A
⑵ N:叶绿素、参与光合作用的各种酶 、NADP+、ATP的重要组成成分P:NADP+和ATP的重要组成成分;维持叶绿体膜的结构和功能
K:参与光合作用产物糖类的合成和运输到储藏器官 。
18、
(1)II 乙
(2)叶肉细胞 维管束鞘细胞 此时植物光合作用吸收CO2的量等于呼吸作用释放CO2的量
(3)光照强度
(4)CO2浓度 、矿质元素的供应、水分供应
(5)培养液浓度过高 ,植物失水(营养液中缺氧,植物根腐烂)质壁分离 质壁分离复原。
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本文概览:光合作用的机理:植物与动物不同,它们没有消化系统,因此它们必须依靠其他的方式来进行对营养的摄取,植物就是所谓的自养生物的一种。对于绿色植物来说,在阳光充足的白天(在光照强度太强...