3-3光合作用
光合作用的三个过程
光合作用的三个过程光合作用是指绿色植物和蓝藻等光合生物利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质的过程。
这个过程是生命活动中非常重要的一环,因为它不仅可以产生有机物质,还可以释放出氧气,维持地球上所有生命的存在。
光合作用的三个过程分别是:光能转化、光反应和暗反应。
下面将针对这三个过程进行详细的介绍。
一、光能转化在光合作用中,最初需要将太阳能转化为植物可利用的化学能。
这个过程就叫做光能转化。
在这个过程中,植物吸收到太阳辐射中的光子,并将其转换成电子、正孔和激发态分子等活性粒子。
其中最重要的是叶绿体内含有一种特殊的色素——叶绿素。
叶绿素可以吸收红外线和紫外线之间波长范围内(400~700nm)的可见光,并将其转换成电子、正孔等活性粒子。
此外,还有其他色素如类胡萝卜素、类黄酮等也可以吸收光子,但它们的吸收峰位于叶绿素的两侧,因此对光合作用的贡献较小。
二、光反应在光能转化之后,电子和正孔需要分别进行不同的反应。
电子首先被传递到一系列蛋白质复合物中,这些蛋白质复合物被称为光系统。
在光系统中,电子通过一系列氧化还原反应最终被传递到NADP+上形成NADPH。
与此同时,正孔则会从叶绿体内向外跨膜移动,并驱动ATP合成酶进行ATP的合成。
这个过程被称为光化学势梯度,在植物细胞内起到了非常重要的作用。
三、暗反应在光反应之后,NADPH和ATP需要参与到暗反应中来完成二氧化碳固定和有机物质的合成。
暗反应也被称为Calvin循环或碳同化作用。
暗反应发生在叶绿体基质中,在这个过程中,CO2与RuBP(核酮糖1,5-二磷酸)发生羧化反应生成3PGA(3-磷酸甘油酸),然后经过一系列反应最终生成六碳糖物质。
这个过程中需要消耗大量的ATP和NADPH,因此光反应和暗反应是相互依存的。
总结光合作用是一个极其复杂的生物化学过程,涉及到众多的生物分子和蛋白质。
其中,光能转化、光反应和暗反应是三个非常重要的环节,它们相互协作完成了整个光合作用过程。
第三章 光合作用(3-5)
B.过渡阶段
C.饱和阶段
表观量子产额比理论值低,主要原因是:
①光没有全部被叶片吸收,存在反射和透射损失; ②非光合色素吸收了部分光能; ③光呼吸和暗呼吸对光合的负效应; ④形成的同化力(ATP、NADPH)没有全部用于CO2的还原; ⑤没有在饱和CO2浓度和最适温度下测定, 存在CO2扩散和 固定速率的限制等。
(4)消除乙醇酸
乙醇酸对细胞有毒害作用,它的产生在代谢 中是不可避免的。• 呼吸消除乙醇酸的代谢, 光 使细胞免受伤害。另外,光呼吸代谢中涉及 多种氨基酸的转化过程,它可能对绿色细胞 的氮代谢有利。
五、C3植物和C4植物的光合特征
C4植物比C3植物具有较强的光合作用,这与其结构特征 和生理特性有关。 (一)解剖结构特点
1.光强(light)
(1)光强-光合曲线 光补偿点(Light Compensation Point,LCP): 随着光强的增高,光合速率相应提高,当达到某一光强时,叶片 的光合速率与呼吸速率相等 ,净光合速率为零时的光强称为光补偿 点。 光饱和点(Light Saturation Point,LSP):
利用植物的需光特性确定合理的叶面积系数 (leaf area index, LAI)
单位土地面积上的叶面积
LAI= 单位土地面积
LAI是表示作物群体大小状况的一个指标。合理的LAI应 以作物的需光特性为标准,以最大限度的利用光能、地力为 原则,以高产、优质、低消耗为目的。从作物的需光特性上 讲,应使上部叶片处于光饱和点,中下部叶片处于光补偿点 的两倍以上,以保证下部叶片及根系的正常生长。
在叶绿体与过氧化体中吸收氧气,在线粒体中放出CO2
二、光呼吸的生化历程
叶绿体 3-PGA + 磷酸乙醇酸 乙醇酸 C3—cycle C2—cycle [O2] Rubisco RUBP 2 3—PGA [CO2] 过氧化体
光合作用的三个过程
光合作用的三个过程光合作用是植物和一些原核生物通过光能转化为化学能的重要过程,它是地球上几乎所有生物生存的根本能源。
光合作用主要由三个过程组成:光能的吸收、能量转移和化学反应。
下面将详细介绍这三个过程。
1.光能的吸收:光合作用的第一个过程是吸收光能。
植物细胞中存在一种叫做叶绿素的色素,它能够吸收光线中的能量。
叶绿素主要位于植物细胞中的叶绿体内,其化学结构使其能够吸收一定波长范围的光。
在吸收光线时,叶绿素分子会发生电子激发,从基态跃迁到激发态。
不同波长的光会导致不同程度的电子激发,其中红光和蓝光激发程度较高,而绿光较低。
这正是为什么植物看上去是绿色的原因。
2.能量的转移:光合作用的第二个过程是能量的转移。
一旦叶绿素分子被激发,其激发的能量将会传递给叶绿体中的其他分子。
在叶绿体中,存在一系列叫做色素复合体的结构,其中包含多个叶绿素分子和其他辅助色素分子。
这些复合体会将能量从一个叶绿素分子传递到另一个叶绿素分子,直到能量传递到反应中心。
反应中心是一个叫做P680的大分子结构,它能够将能量转化为化学能。
在此过程中,能量的转移是通过共振能量转移实现的,即一个叶绿素分子将能量传递给另一个叶绿素分子,而自己回到基态。
这样能量就能够从吸收光线的叶绿素分子传递到反应中心,而不会丧失。
3.化学反应:光合作用的第三个过程是化学反应。
当能量到达反应中心时,反应中心会失去一个电子,变成正离子(P680+)。
同时,另一个叫做P700的结构也会失去一个电子,变成正离子(P700+)。
这两个离子对彼此具有亲和力。
然后,电子会从P680+传递到P700+,在此过程中产生光化学反应。
这个过程中,需要一个叫做氧化还原酶的辅助酶来帮助电子传递。
电子从P680+传递到P700+的同时,光能也被转化为化学能。
这个化学能会被用来将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气。
这个过程叫做碳同化作用。
总的来说,光合作用的三个过程相互协同,将光能转化为化学能,为植物提供能量和有机物质。
光合作用各阶段反应式
光合作用各阶段反应式光合作用是植物通过光能将二氧化碳和水转化为有机物质的过程。
它是地球上最重要的能量转化过程之一,也是维持生态平衡的重要环节。
光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段,下面将分别介绍它们的反应式和作用。
一、光反应阶段光反应阶段是光合作用的第一步,也是光合作用的能量捕获过程。
光反应主要在植物叶绿体的基质中进行,包括光能的吸收、电子传递、ATP和NADPH的合成等过程。
其反应式如下:1. 光能吸收和光能转化:2H2O + 2NADP+ + 3ADP + 3Pi + 光能→ O2 + 2NADPH + 3ATP在这个反应式中,光能被叶绿体中的叶绿素吸收,激发了叶绿素分子中的电子,使其跃迁到激发态。
这些激发态的电子经过一系列的电子传递过程,最终被用来还原NADP+,生成NADPH。
同时,光反应还产生了氧气和ATP。
二、暗反应阶段暗反应阶段是光合作用的第二步,也称为卡尔文循环。
暗反应主要发生在叶绿体基质中的液泡中,其反应式如下:CO2 + 3ATP + 2NADPH + H+ → (CH2O) + 2NADP+ + 3ADP + 3Pi在这个反应式中,二氧化碳在酶的催化下与ATP和NADPH反应,最终生成有机物质(CH2O,一般为葡萄糖)。
这个过程需要消耗能量,产生的NADP+和ADP再经过光反应阶段的再生再次参与光合作用。
光合作用是地球上生命存在的基础,它通过光能转化为化学能,为生物提供了养分和能量。
光反应阶段的产物ATP和NADPH为暗反应阶段提供了能量和还原力,而暗反应阶段则利用这些能量和还原力将二氧化碳转化为有机物质。
整个光合作用过程不仅能够维持植物的生存,还能够净化空气,释放氧气,调节气候等。
总结起来,光合作用的两个阶段反应式如下:光反应:2H2O + 2NADP+ + 3ADP + 3Pi + 光能→ O2 + 2NADPH + 3ATP暗反应:CO2 + 3ATP + 2NADPH + H+ → (CH2O) + 2NADP+ + 3ADP + 3Pi光合作用是一个复杂的过程,其中的反应式只是其中的一部分。
光合作用3碳同化
植物利用光反应中形成的NADPH和ATP将CO2转化成稳定的碳水化合物的过程,称为CO2同化(CO2 assimilation)或碳同化。
根据碳同化过程中最初产物所含碳原子的数目以及碳代谢的特点,将碳同化途径分为三类:C3途径(C3 pathway)、C4途径(C4 pathway)和CAM(景天科酸代谢,Crassulacean acid metabolism)途径。
一、C3途径糖和淀粉等碳水化合物是光合作用的产物,这在100多年前就知道了,但其中的反应步骤和中间产物用一般的化学方法是难以测定的。
因为植物体内原本就有很多种含碳化合物,无法辨认哪些是光合作用当时制造的,哪些是原来就有的。
况且光合中间产物量很少,转化极快,难以捕捉。
1946年,美国加州大学放射化学实验室的卡尔文(M.Calvin)和本森(A.Benson)等人采用了两项新技术:(1)14C同位素标记与测定技术(可排除原先存在于细胞里的物质干扰,凡被14C标记的物质都是处理后产生的);(2)双向纸层析技术(能把光合产物分开)。
选用小球藻等单细胞的藻类作材料,藻类不仅在生化性质上与高等植物类似,且易于在均一条件下培养,还可在试验所要求的时间内快速地杀死。
经过10多年周密的研究,卡尔文等人终于探明了光合作用中从CO2到蔗糖的一系列反应步骤,推导出一个光合碳同化的循环途径,这条途径被称为卡尔文循环或卡尔文 本森循环(图4-17)。
由于这条途径中CO2固定后形成的最初产物PGA为三碳化合物,所以也叫做C3途径或C3光合碳还原循环(C3photosynthetic carbon reduction cycle, C3PCR 循环),并把只具有C3途径的植物称为C3植物(C3plant)。
此项研究的主持人卡尔文获得了1961年诺贝尔化学奖。
图4-17 Calvin-Benson 循环(光合碳还原循环) (一)C3途径的反应过程C3途径是光合碳代谢中最基本的循环,是所有放氧光合生物所共有的同化CO2的途径。
科教版小学科学-三年级-光合作用简介
光合作用简介光合作用(Photosynthesis)是植物、藻类利用叶绿素和某些细菌利用其细胞本身,在可见光的照射下,将二氧化碳和水(细菌为硫化氢和水)转化为有机物,并释放出氧气(细菌释放氢气)的生化过程。
植物之所以被称为食物链的生产者,是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。
通过食用,食物链的消费者可以吸收到植物及细菌所贮存的能量,效率为10%~20%左右。
对于生物界的几乎所有生物来说,这个过程是它们赖以生存的关键。
而地球上的碳氧循环,光合作用是必不可少的。
光合作用的详细机制植物利用阳光的能量,将二氧化碳转换成淀粉,以供植物及动物作为食物的来源。
叶绿体由于是植物进行光合作用的地方,因此叶绿体可以说是阳光传递生命的媒介。
原理: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。
就是所谓的自养生物。
对于绿色植物来说,在阳光充足的白天,它们将利用阳光的能量来进行光合作用,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,把经有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,同时释放氧气。
CO₂+H₂O(光照、酶、叶绿体)==(CH₂O)+O₂(上式中等号两边的水不能抵消,虽然在化学上式子显得很特别。
原因是左边的水,是植物吸收所得,而且用于制造氧气和提供电子和氢离子。
而右边的水分子的氧原子则是来自二氧化碳。
为了更清楚地表达这一原料产物起始过程,人们更习惯在等号左右两边都写上水分子,或者在右边的水分子右上角打上星号。
)光合作用可分为光反应和碳反应(旧称暗反应)两个阶段。
影响光和作用的外界条件1.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。
2.二氧化碳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。
3-5-1 光合作用—光合作用原理、意义和应用(北师大版)(解析版)
3.5.1 光合作用—光合作用原理、意义和应用一、单选题1.下图是光合作用的反应式,a、b代表两种不同的物质。
下列说法错误的是()A.a是二氧化碳,是光合作用的原料B.叶绿体是植物进行光合作用的场所C.植物的所有细胞都可以进行光合作用D.光合作用将光能转变成b中储存的能量【答案】C【分析】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能量的有机物,并且释放出氧气的过程,叫做光合作用。
其中,a表示二氧化碳,b表示有机物。
【详解】A.光合作用的原料是二氧化碳和水;场所是叶绿体;条件是光;产物是有机物和氧。
所以,可a 表示二氧化碳,二氧化碳和水都是光合作用的原料,A正确。
B.叶绿体是光合作用的场所,把光能转化为化学能贮存在有机物中,是绿色植物细胞特有的一种能量转换器,B正确。
C.叶绿体只存在植物的绿色部分,如根尖细胞无叶绿体,不能进行光合作用,C错误。
D.光合作用的实质是制造有机物,储存能量,将无机物转化成有机物,将光能转变成化学能,储存在b有机物中,D正确。
故选C。
2.如图是绿色植物光合作用示意图,下列叙述错误的是()A.光合作用必须在光下才能进行B.绿色植物叶片中的水主要由根尖的伸长区从土壤中吸收的C.①代表二氧化碳,②代表氧气D.绿色植物的光合作用对于维持生物圈中的碳-氧平衡有重要作用【答案】B【分析】绿色植物利用光能,通过叶绿体,把二氧化碳和水转化成贮存着能量的有机物(主要是淀粉),并释放氧气的过程。
【详解】A.光合作用的概念是:绿色植物利用光能,通过叶绿体,把二氧化碳和水转化成贮存着能量的有机物(主要是淀粉),并释放氧气的过程。
由此可知,光合作用是通过叶绿体来完成的,叶绿体是光合作用的场所;光合作用的必要条件是光,因此,光合作用必须有光才能完成其过程,A正确。
B.绿色植物需要的水分是通过根从土壤中吸收的,根吸水的主要区域是根尖的成熟区,B错误。
C.通过光合作用的概念可以看出绿色植物进行光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,所以①代表二氧化碳,②代表氧气,C正确。
植物生理学3-4 光合碳同化
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光合作用的光抑制:
指:当植物吸收的光能超过所需要时,过剩 光能导致Pn下降、表观量子效率下降、PSII的 最大光化学效率(Fv/Fm)下降的现象。
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光抑制的原因:
1. NADP+不足,导致O2-的形成,促进了过氧 化伤害;
2. 光照强度与CO2补偿点有关。光强弱时,Pn 降低比呼吸速率的降低更快,要求较高的[CO2] 才能维持曲线
n
S
18
• B点为CO2补偿点; • n点是空气浓度下细胞间隙的CO2浓度; • S点为CO2饱和点; • OA为暗呼吸速率; • AC线段为[CO2]-Pn曲线的比例阶段; • DE线段为[CO2]-Pn曲线的饱和阶段; • CD曲线为[CO2]-Pn曲线的过渡阶段。
29
光合日变化:
无云、晴天、强光下,光合速率日变化呈现“双峰 曲线”,高峰分别出现在上午11点左右、下午15点左右, 但下午的Pn低于上午的Pn。
中午13点左右Pn出现低谷,称为光合“午休”,其 原因是:(1)水分亏缺,气孔关闭:
(2)CO2供应不足; (3)光呼吸加强。
增施有机肥、实施喷灌等措施可减缓“午休” 程度。
扩散层阻力
气孔
气孔阻力
叶肉细胞间隙
叶肉阻力
叶肉细胞原生质
羧化阻力
叶绿体基质
气相 扩散
液相 扩散
大气CO2到达叶 绿体羧化部位经过 的路径和阻力:
扩散动力依靠 [CO2]差。增加 [CO2]、适当通风等 措施可提高[ CO2 ] 差。
23
三. 温度对光合的影响
不同植物温度三基点不同;
3-3 影响光合作用和细胞呼吸的因素
专题三细胞代谢考点三影响光合作用和细胞呼吸的因素1.影响细胞呼吸因素相关的曲线2.关注光合作用3类影响因素曲线中的“关键点”(1)光照强度(2)CO2浓度①图乙中A点的代谢特点为植物光合速率与细胞呼吸速率相等,此时的二氧化碳浓度为二氧化碳补偿点,而图甲中D点的二氧化碳浓度是植物进行光合作用时最小二氧化碳浓度,从D 点才开始启动光合作用。
②B点和P点的限制因素:外因有温度和光照强度等,内因有酶的数量和活性、C5的含量、色素含量等。
(3)多因子影响上述图1、2、3中的曲线分析:P点时,限制光合速率的主要因素应为横坐标所表示的因子,随着该因子的不断加强,光合速率不断提高。
当达到Q点时,横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素,要想提高光合速率,可采取适当提高图示中的其他因子的方法。
3.聚焦自然环境及密闭容器中植物一昼夜气体变化曲线(1)自然环境中一昼夜植物光合作用变化曲线①a点:凌晨低温,细胞呼吸减弱,CO2释放量减少。
②开始进行光合作用的点:b点;结束光合作用的点:m点。
③光合速率与呼吸速率相等的点:c、h点;有机物积累量最大的点:h点。
④de段下降的原因是气孔关闭,CO2吸收量减少,fh段下降的原因是光照强度减弱。
(2)密闭容器中一昼夜CO2和O2含量的变化曲线①光合速率等于呼吸速率的点:C、E点。
②若图1中N点低于虚线,该植物一昼夜表现为生长,其原因是N点低于M点,说明一昼夜密闭容器中CO2浓度减少,即总光合量大于总呼吸量,植物生长。
③若图2中N点低于虚线,该植物一昼夜不能生长,其原因是N点低于M点,说明一昼夜密闭容器中O2浓度减少,即总光合量小于总呼吸量,植物不能生长。
1.(2018·江苏,18)下图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率,下列假设条件中能使图中结果成立的是()A.横坐标是CO2浓度,甲表示较高温度,乙表示较低温度B.横坐标是温度,甲表示较高CO2浓度,乙表示较低CO2浓度C.横坐标是光波长,甲表示较高温度,乙表示较低温度D.横坐标是光照强度,甲表示较高CO2浓度,乙表示较低CO2浓度答案 D解析随着CO2浓度的增大,净光合速率先增大后趋于稳定,但由于净光合速率最大时对应着一个温度,即最适温度,低于或高于此温度,净光合速率都将下降,所以无法确定在CO2浓度足够大时,较高温度下的净光合速率高于较低温度,A不符合题意;植物进行光合作用存在最适温度,高于最适温度后,净光合速率减小,所以随着温度升高,净光合速率不应呈现先升高后趋于稳定的状态,B不符合题意;由于光合色素主要吸收红光和蓝紫光,在相应光波长时,植物的净光合速率存在峰值,不应呈现先升高后趋于稳定的状态,且光波长一定时,较高温度下的净光合速率不一定较高,C不符合题意;随着光照强度的增加,净光合速率先增大后趋于稳定,在光照强度足够时,较高的CO2浓度下净光合速率较大,D符合题意。
2024年新课标光合作用教案
2024年新课标光合作用教案高中生物一、教学内容本节课选自人教版高中生物必修一第三章《光合作用》,具体内容包括:光合作用的概念、过程、影响因素及实际应用。
主要涉及章节第3节:光合作用与呼吸作用。
二、教学目标1. 理解光合作用的概念、过程及其在生物圈中的重要性。
2. 掌握影响光合作用的因素,并能运用所学知识解释生产生活中的实际问题。
3. 培养学生的实验操作能力和科学思维。
三、教学难点与重点教学重点:光合作用的概念、过程及影响因素。
教学难点:光合作用过程中光反应与暗反应的联系与区别。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体课件、光合作用实验装置。
2. 学具:学生分组实验材料、实验报告单。
五、教学过程1. 实践情景引入展示绿色植物光合作用的实际应用案例,如光伏发电、温室栽培等,引发学生对光合作用的兴趣。
2. 知识讲解(1)光合作用的概念:光合作用是指绿色植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程。
(2)光合作用的过程:光反应、暗反应。
3. 例题讲解讲解光合作用过程中的光反应与暗反应的实质及其联系与区别。
4. 随堂练习让学生完成教材第3节后的练习题,巩固所学知识。
5. 分组实验学生分组进行光合作用实验,观察光合作用产物的。
6. 实验结果讨论与分析学生汇报实验结果,讨论影响光合作用的因素,分析实验现象。
7. 课堂小结六、板书设计1. 光合作用的概念2. 光合作用的过程光反应暗反应3. 影响光合作用的因素4. 光合作用的实际应用七、作业设计1. 作业题目(1)简述光合作用的概念及过程。
(2)举例说明影响光合作用的因素。
(3)结合实际应用,谈谈光合作用在生活中的重要性。
2. 答案(1)光合作用是指绿色植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程。
过程包括光反应和暗反应。
(2)影响光合作用的因素有光照强度、温度、二氧化碳浓度等。
(3)光合作用是生物圈中最重要的化学反应之一,为生物提供食物和氧气,同时影响气候变化。
关于光合作用教案(优秀7篇)
关于光合作用教案(优秀7篇)关于光合作用教案篇1教学目标:(一)知识目标:1、识别绿色植物叶片的结构,说出各部分结构的主要功能。
(重点)2、解释叶是光合作用的主要器官。
(难点)3、说明叶绿体是光合作有物场所。
4、举例说出光合作用需要光。
(二)能力目标:1、练习徒手切片。
2、观察叶片的结构,观察绿叶细胞中的叶绿体。
(重点)3、情感目标:让学生建立结构与功能相适应的观点。
(三)教学重难点:1、重点叶是光合作用的主要器官2、难点:解释叶是光合作用的主要器官。
(四)教学过程:一、导入新课同学们,通过前面的学习,我们已初步了解光合作用离不开光和叶绿体。
你知道光合作用是在植物体的哪个器官中进行的呢?回答:叶提出问题:参天大树拔地而起,枝繁叶茂;纤纤小草茁壮成长,生生不息。
无论是参在大树,还是纤纤小草,一般都具有叶,叶是绿色植物进行光合作用的主要器官,叶片是叶的主要部分。
叶片作为光合作用的主要器官,它具有哪些结构及其结构相适应的功能?二、引导学生进行试验探究[讲述]:让我们通过实验观察并认识叶片的结构。
[实验]:叶片的结构。
[步骤]:(1)练习徒手切片,制作叶片横切面的临时玻片标本。
(2)使用显微镜先观察叶片横切面的临时玻片,再观察叶片的永久横切片,根据《叶片结构》认识叶片各部分的名称,了解其功能。
4人一小组进行实验,先制作并观察徒手切片,然后再观察叶片结构的永久切片,对照书P36的“叶片立体结构模式图”认识叶片各部分名称。
[想一想]:(1)叶片的背面与正面的绿色一样深吗?为什么?(2)怎样区分上表皮与下表皮?(3)气孔的开关受什么控制?以四人小组为单位进行讨论、交流。
(1)叶片正面颜色深,栅栏层细胞内含有较多的叶绿体。
(2)上表皮的气孔少,下表皮较多;上表皮靠近栅栏层,下表皮靠近海绵层。
(3)气孔的开关受保卫细胞控制。
[小结]:叶片的结构表皮——保护作用气孔——叶片与外界环境进行气体交换的门户栅栏层——细胞排列紧密且整齐,细胞里含有较多的叶绿体海绵层——细胞排列较疏松,细胞内含有较少的叶绿体。
光合作用的三个途径
光合作用的三个途径光合作用是指植物通过光能将二氧化碳和水转化为有机物质(如葡萄糖)和氧气的过程。
这个过程是通过光合作用的三个途径来完成的。
本文将分别介绍这三个途径。
第一个途径是光合作用的光能转化途径。
光合作用发生在植物叶绿体中的叶绿体膜上。
叶绿体膜上有一种叫做叶绿素的色素,它可以吸收光能。
当叶绿素吸收到光能后,它会将光能转化为化学能,并将其存储在高能化合物中。
这些高能化合物包括三磷酸腺苷(ATP)和辅酶NADPH。
光能转化途径是光合作用的起始阶段,它为后续的化学反应提供了能量。
第二个途径是光合作用的固定二氧化碳途径。
在这个途径中,光能转化途径中产生的ATP和NADPH被用来固定二氧化碳,将其转化为有机物质。
这个过程发生在叶绿体中的叶绿体脊,并且需要一个叫做光合糖酵解的反应。
在光合糖酵解中,固定的二氧化碳首先与一种叫做磷酸核糖酸(RuBP)的化合物结合,形成一个六碳的中间产物。
然后,这个中间产物会分解为两个三碳的化合物,称为3-磷酸甘油酸(PGA)。
最后,PGA会经过一系列的酶催化反应,转化为葡萄糖等有机物质。
固定二氧化碳途径是光合作用的核心阶段,也是植物合成有机物质的关键步骤。
第三个途径是光合作用的释放氧气途径。
在光合作用的固定二氧化碳途径中,除了生成有机物质外,还会产生氧气。
这是因为在光合糖酵解过程中,一部分PGA会被还原为RuBP,而这个过程需要消耗NADPH。
为了维持光合作用的正常进行,植物需要将多余的NADPH通过释放氧气的方式来消耗掉。
释放氧气的途径是植物产生氧气的主要方式,也是光合作用的最终产物之一。
总结起来,光合作用的三个途径分别是光能转化途径、固定二氧化碳途径和释放氧气途径。
这三个途径相互配合,共同完成了光合作用这一重要的生物化学过程。
通过光合作用,植物能够将光能转化为化学能,并利用这种能量合成有机物质和释放氧气。
光合作用的三个途径是光合作用能够顺利进行的关键环节,也是植物能够生存和繁衍的基础。
七年级生物上册3-4-1植物的光合作用(第2课时)教案(新版)苏科版
第1节植物的光合作用(第2课时)一、教学目标(一)知识目标(1)在进行探究植物光合作用场所的活动后,理解光合作用的场所是叶绿体、主要器官是叶,从光合作用的场所这一角度了解绿色植物才能进行光合作用。
(2)理解“光合作用”这一核心概念的公式和含义。
(二)能力目标(1)学习从观察植物图片发现并提出光合作用场所的问题,尝试对众多的问题进行分析整合、寻找问题的关键。
(2)由制定探究计划中对实验材料的巧妙选择,学习如何控制唯一变量、排除其它因素的干扰。
(3)学习不断反思和总结自己所做的探究活动及所得到的结论,在反思与总结中加深对叶的结构和光合作用场所的认知。
(三)情感态度与价值观目标(1)通过自己的探究活动深刻认识到绿色植物才能进行光合作用,认同绿色植物在生物圈中不可替代的重要性。
(2)通过“课外延伸”活动,引导学生学以致用,利用所学探究技能探究生活的实际问题。
二、教学重难点重点:掌握光合作用的概念,理解探究实验设计。
难点:有关光合作用的实验设计和操作。
三、课时安排2课时四、教学过程(一)情境导入绿色植物在生物圈中,是重要的生产者,因为它们能进行光合作用。
经过前面的探究学习我们已经知道:光合作用能将二氧化碳和水合成淀粉等有机物,并放出氧气;光合作用的条件是光照。
可是,光合作用的场所在哪里呢?学生:复习光合作用的合成淀粉等有机物、条件是光照。
(二)学习新课一、了解“恩吉尔曼实验”现阶段,我们对“光合作用”的认识,还是对前人研究的继承和发展。
所以,首先让我们一起去了解德国科学家恩吉尔曼所做的相关研究。
(播放恩吉尔曼实验动画)1880年,恩吉尔曼用水绵和好氧细菌进行了光合作用的实验。
(1)实验中,把载有水绵和好氧细菌的临时装片,放在没有空气并且黑暗的环境中,排除环境中光线和氧的影响,然后用极细的光束照射水绵。
通过显微镜观察,发现好氧细菌只集中在叶绿体受光部位的周围;(2)将上述临时装片完全暴露在阳光下,则观察到好氧细菌集中在叶绿体所有受光部位的周围。
高中生物3-2-3-2光合作用过程及影响因素
随堂达标检测
答案
(1)[H] 水在光下分解 (CH2O)
用于C3的还原
(2)太阳光能
(3)C3
(4)C5
CO2与C5结合形成C3而C3不能被还原
C5与CO2结合形成C3,且C3不能被还原为C5
课堂互动探究
热点考向示例
随堂达标检测
[反思] 在条件骤变的情况下,光合作用过程中的C3、C5、[H]、
ATP及(CH2O)合成量的变化总结 。
作用是吸收钟罩内的CO2,所以三组实验的变量是钟罩内CO2浓度,
课堂互动探究
热点考向示例
随堂达标检测
光合作用的过程分析 【例1】 甲图表示光合作用部分过程的图解,乙图表示改变
光照后,与光合作用有关的C5和C3在细胞内的变化曲线,请
据图回答下面的问题。
甲
课堂互动探究
乙
热点考向示例 随堂达标检测
(1)甲图中A表示的物质是________,它是由________产生,其作用 主要是_________________________________________________。
曲线的不同对比,以Q点为例,当光照强度不变时,CO2浓度为自
变量,可以看出随CO2浓度增加光合速率增加。 (2)点:P点之前横坐标所表示的因素是限制光合速率的因素,超过 该点到达Q点时,CO2浓度等变为限制因素。
课堂互动探究 热点考向示例 随堂达标检测
1.下列有关光合作用的叙述,正确的是(
)。
A.光合作用全过程都需要光
条件 停止光照,CO2供应不变 突然光照,CO2供应不变 光照不变,停止CO2供应 光照不变,CO2供应增加 光照不变,CO2供应不变, (CH2O)运输受阻 C3 增加 减少 减少 增加 C5 下降 增加 增加 减少 [H]、 (CH2O)
3-4 影响光合作用的因素及应用【人教(2019)必修1一轮复习课件】
合成有机物、储存能量
有氧呼吸
_所__有__活__细__胞__
时刻进行 _分__解__有__机__物__、__释__放__能__量__,
供细胞利用
项目
光合作用
图解 联系
有氧呼吸
项目
光合作用
元素 转移
有氧呼吸
项目
能量 联系
光合作用
有氧呼吸
2.光合作用与有氧呼吸中有关的NADPH、NADH、ATP的来源与去路:
高频考点·通法悟道
★考点1 探究影响光合作用强度的因素的实验分析 【核心·归纳与整合】
1.影响光合作用的因素实验步骤模型举例:
2.影响光合作用强度的因素实验数据记录表格样例: (1)光照强度影响光合作用强度的实验数据记录表格:
光源(100 W)
距离
第1片
叶圆片上浮所需的时间/min 第2片 第3片 第4片 第5片
2.影响光合作用强度的因素的依据:
依据
原料 主要 场所 条件
光合作用的反应式___C_O_2_+_H__2O_________(C_H__2_O_)_+_O_2___
水
土壤含水量
CO2 叶绿体
CO2浓度、叶片_气__孔__开__闭__情__况__等 无机营养、病虫害等通过影响叶绿体的形成和结构进 而影响光合作用
【对点训练】 1.(多选)(2022·南通模拟)如图是某中学生物兴趣小组为探究CO2浓度 对光合作用的影响而设计的装置图,相关叙述正确的是( ) A.黑藻的成熟程度、水温的变化、NaHCO3浓度均属于无关变量 B.对照组中的蒸馏水应煮沸后冷却,以去除水中的CO2 C.分别在距离实验组和对照组黑藻10 cm处放置台灯,作为光源 D.一段时间后测量记录液面高度的变化,推测光合速率的变化 【解析】选B、C、D。黑藻的成熟程度、水温的变化属于无关变量,NaHCO3浓度是自变量,A 错误;对照组中的蒸馏水应煮沸后冷却可以去除水中的CO2,排除水中原有CO2对实验的干扰,B 正确;分别在距离实验组和对照组黑藻10 cm处放置台灯作为光源,可保证各组光照强度一致,排 除无关变量光照强度的干扰,C正确;光合作用消耗水、产生氧气,可使装置中液面高度发生变 化,可以在一段时间后测量记录液面高度的变化,来推测光合速率的变化,D正确。
3-磷酸甘油醛脱氢酶 光合作用
3-磷酸甘油醛脱氢酶光合作用
3-磷酸甘油醛脱氢酶(3-phosphoglyceraldehyde dehydrogenase)是光合作用中的一个重要酶。
光合作用是植物、藻
类和一些细菌中发生的一种能量转化过程,通过光能将二氧化碳和
水转化为有机物质(如葡萄糖)和氧气。
磷酸甘油醛脱氢酶在光合作用的卡尔文循环中起着关键的作用。
卡尔文循环是光合作用的一部分,负责将光能转化为化学能,并最
终合成葡萄糖。
磷酸甘油醛脱氢酶是卡尔文循环中的第六个酶,它
催化磷酸甘油醛(3-phosphoglyceraldehyde)脱氢生成1,3-二磷
酸甘油(1,3-bisphosphoglycerate)。
这个酶在光合作用中的作用是将光合产物中的磷酸甘油醛进一
步转化为1,3-二磷酸甘油。
这一步是卡尔文循环中的一个关键步骤,通过这一步骤,光合作用中产生的磷酸甘油醛可以进一步转化为能
够合成葡萄糖的化合物。
磷酸甘油醛脱氢酶的催化过程中,需要辅因子NADP+参与。
NADP+在催化过程中被还原为NADPH,这是光合作用中另一个重要的
产物,可以用于其他代谢反应。
除了在光合作用中的作用外,磷酸甘油醛脱氢酶还在其他代谢途径中发挥着重要的作用。
它参与糖酵解途径中的反应,将磷酸甘油醛转化为1,3-二磷酸甘油。
总结起来,3-磷酸甘油醛脱氢酶是光合作用中的一个关键酶,它在卡尔文循环中催化磷酸甘油醛的脱氢反应,生成1,3-二磷酸甘油。
这个酶的作用使得光合作用产生的磷酸甘油醛能够进一步转化为能够合成葡萄糖的化合物,同时还参与其他代谢途径中的反应。
科教版小学三年级科学光合作用简介
光合作用简介光合作用(Photosynthesis)是植物、藻类利用叶绿素和某些细菌利用其细胞本身,在可见光的照射下,将二氧化碳和水(细菌为硫化氢和水)转化为有机物,并释放出氧气(细菌释放氢气)的生化过程。
植物之所以被称为食物链的生产者,是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。
通过食用,食物链的消费者可以吸收到植物及细菌所贮存的能量,效率为10%~20%左右。
对于生物界的几乎所有生物来说,这个过程是它们赖以生存的关键。
而地球上的碳氧循环,光合作用是必不可少的。
光合作用的详细机制植物利用阳光的能量,将二氧化碳转换成淀粉,以供植物及动物作为食物的来源。
叶绿体由于是植物进行光合作用的地方,因此叶绿体可以说是阳光传递生命的媒介。
原理: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。
就是所谓的自养生物。
对于绿色植物来说,在阳光充足的白天,它们将利用阳光的能量来进行光合作用,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,把经有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,同时释放氧气。
CO₂+H₂O(光照、酶、叶绿体)==(CH₂O)+O₂(上式中等号两边的水不能抵消,虽然在化学上式子显得很特别。
原因是左边的水,是植物吸收所得,而且用于制造氧气和提供电子和氢离子。
而右边的水分子的氧原子则是来自二氧化碳。
为了更清楚地表达这一原料产物起始过程,人们更习惯在等号左右两边都写上水分子,或者在右边的水分子右上角打上星号。
)光合作用可分为光反应和碳反应(旧称暗反应)两个阶段。
影响光和作用的外界条件1.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。
2.二氧化碳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。
高考二轮复习专题突破:3-2 光合作用和细胞呼吸的过程
B.与25 ℃时相比,4 ℃时有氧呼吸产热多 C.与25 ℃时相比,4 ℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多 D.DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低,生成的ATP减少
与25 ℃相比,4 ℃耗氧量增加,根据题意,电 子经线粒体内膜最终传递给O2,说明4 ℃时线 粒体内膜上电子传递未受阻,A错误; 与25 ℃相比,短时间低温4 ℃处理,ATP合成量较少,耗氧量较多, 说明4 ℃时有氧呼吸释放的能量较多地用于产热,消耗的葡萄糖量多, B、C正确; DNP使H+不经ATP合酶返回线粒体基质中,会使线粒体内外膜间隙 中H+浓度降低,导致ATP合成减少,D正确。
戊糖途径产生的能量少(2022·山东,4)( √ )
(6)(2022·全国甲,29)正常条件下,植物叶片的光合产物不会全部运输 到其他部位,原因是 自身呼吸消耗或建造植物体结构 (答出1点即可)。
题组一 光合作用与细胞呼吸的过程辨析 1.光合作用光反应的过程如图甲所示。为研究叶绿体膜的完整性与光反 应的关系,研究人员制备4种叶绿体(a.双层膜结构完整;b.双层膜局部受 损,类囊体略有损伤;c.双层膜瓦解,类囊体松散但未断裂;d.所有膜结 构解体破裂),在离体条件下进行实验。用DICP替代NADP+作为电子受 体,测定相对放氧量及ATP产生效率的相对值,结果如图乙。
NADPH起还原剂的作用,含有还原能,呼吸作用过程中释放的能量 用于合成ATP中的化学能和热能。
3.(2020·江苏,27节选)大豆与根瘤菌是互利共生关系,下图所示为大豆 叶片及根瘤中部分物质的代谢、运输途径。请据图回答下列问题:
(1)上图所示的代谢途径中,催化固定CO2形成3-磷酸甘油酸(PGA)的酶 在_叶__绿__体__基__质___中,PGA还原成磷酸丙糖(TP)运出叶绿体后合成蔗糖, 催化TP合成蔗糖的酶存在于_细__胞__质__基__质__。
光合作用的三个阶段方程式及场所
光合作用的三个阶段方程式及场所光合作用,听起来就像是植物的超级力量,其实它就是植物们通过阳光“吃饭”的过程。
说白了,光合作用就像是植物的厨房,三道菜让它们在阳光下大快朵颐。
接下来,让我们轻松地聊聊光合作用的三个阶段,看看植物是如何把阳光变成能量的!1. 光反应阶段1.1 阶段简介首先,光合作用的第一步是光反应,发生在植物细胞里的“叶绿体”里。
就像在厨房里打开灯,光反应需要阳光的照射。
植物的叶子就像是小太阳伞,吸收阳光的同时,也吸收空气中的二氧化碳和水。
这时候,水分子被分解成氧气,氧气就像是植物的小礼物,释放到空气中,真是太棒了!1.2 方程式光反应的基本方程式可以写作:光能 + H₂O → O₂ + ATP + NADPH。
听上去有点复杂,但其实就是“光+水=氧气+能量”。
植物可真是了不起,能够把阳光和水变成能量和氧气,简直像是大自然的魔法师!2. 暗反应阶段(卡尔文循环)2.1 阶段简介接下来的暗反应,虽然名字听起来有点神秘,但其实它是在叶绿体内部的一个小工厂进行的。
这个阶段不需要阳光,植物就像是在厨房里默默地做饭,把光反应产生的ATP和NADPH变成可利用的糖。
就像厨师在准备材料,把各种食材搭配成美味的菜肴。
2.2 方程式暗反应的方程式可以简单地表示为:CO₂ + ATP + NADPH → C₆H₁₂O₆ + ADP + NADP⁺。
把二氧化碳和能量变成了糖,这样植物就能存储能量,真是好比把美味的饭菜做成了外卖,随时可以吃!这让植物在阳光不充足的时候也能继续生存。
3. 产生的成果3.1 植物的能量最后,光合作用的最终成果就是糖和氧气。
糖是植物的“主食”,为它们提供能量,让它们生长得更加茁壮。
想想看,如果没有糖,植物怎么会有那样翠绿的叶子和鲜艳的花朵呢?而且释放的氧气对我们人类来说也是至关重要,大家可别小看了这小小的气体,正是它让我们能够呼吸,自由地生活。
3.2 生态意义光合作用不仅是植物的生活技能,也是大自然生态系统的基石。
冀少版八年级生物上册:3.3.3 光合作用的场所 教案1
光合作用的场所【教学目标】1.阐述绿色植物的光合作用。
2.探究光合作用的场所,阐明光合作用的实质和意义。
3.举例说出绿色植物光合作用原理在生产上的应用。
4.概述叶片的结构,解释其与光合作用相适应的功能。
5.应用光合作用的有关知识,对日常生产、生活中植物种植、栽培等进行解释或改进。
【教学重难点】重点:植物光合作用的概念和实质,叶片的结构与功能。
难点:实验探究叶片的结构。
【教学准备】双子叶植物的叶片、双面刀片(两个)、镊子、载玻片、盖玻片、盛有清水的小玻璃器皿、吸管、纱布、显微镜、叶片的永久切片。
【教学过程】步骤活动过程教师活动学生活动活动效果趣味导入导入语:上节课我们讲到“巧妇难为无米之炊”,现在的“巧妇”已不愁“米”了,有了“米”(光合作用的原料:二氧化碳、水),那要在哪里做出来饭呢?问题:光合作用的产物是在哪里做出来的呢?(叶片中)叙述提问倾听试答提高学习兴趣实验探究观察叶片的结构(1)观看实验:叶片的结构播放视频资料:叶片的结构认识制作叶片的横切的临时装片的制作方法与步骤。
播放视频资料给出材料观看资料动手操作(2)动手实验A.了解实验步骤B.动手实验(3)得出叶片的结构认识叶片的结构组成与功能特点(1)表皮表皮的结构:分为上下表皮,角质层:透明防水。
表皮细胞:排列紧密、无色透明。
保卫细胞:半月形,构成气孔。
表皮的作用:透光、防止水分散失、保护。
(2)叶肉结构:栅栏组织:细胞排列紧密整齐,叶绿体多。
海绵组织:细胞排列疏松,叶绿体少。
作用:光合作用的场所问题:叶片的背面与正面的绿色一样吗?怎样区分上表皮与下表皮?落叶为什么正面朝上的多?(3)叶脉结构:导管和筛管认识导管和筛管的结构(观看导管和筛管的视频)区别导管和筛管作用:运输和支撑资料分析(叶绿体的功能)(1)资料:见教科书的分析。
得出结论:光合作用在叶绿体中进行。
播放PPT课件引导引导提问启发引导布置任务启发引导观看课件总结讨论回答识别记忆分析总结(2)认识叶绿体(观看视频资料) (3)叶绿体的功能功能:叶绿体在光下制造有机物。
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第三课时第三节光合作用
【考点解读】
1.了解光合作用的概念和反应式(两个) 2.分析并熟记光合作用的过程3.了解光合作用的重要意义 4.描述提高光合作用效率的方法5.学会设计光合作用有关的实验 6.掌握有关光合作用的有关计算【自主探究】
1.学海导航
2.例题精析
〖例1〗将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的C02条件下。
如果将环境中C02含量突然降至极低水平,此时叶肉细胞内的C3化合物、C5化合物和ATP含量的变化情况依次是
A. 上升;下降;上升
B. 下降;上升;下降
C. 下降;上升;上升
D. 上升;下降;下降
解析:从光合作用的反应过程进行分析:在光合作用过程中,C02参与暗反应,C02与C5化合物结合,生成两个C3化合物,当C02突然减少时,这个过程必然受阻,因而导致C5化合物的含量上升和C3化合物含量下降。
而C3化合物的减少,又使暗反应中C3化合物还原成葡萄糖的过程受阻,消耗光反应提供的ATP量也减少,使细胞中ATP含量上升。
[答案] C
〖例2〗图表示在75%的全部日照下一个叶片在不同的CO2浓度(单位10-6)下净CO2交换速度(单位μm ol·ms-1)的变化,判断下列叙述错误的是
A.植物A是C4植物,因它在高CO2浓度下有较高的CO2光转换速度
B.在CO2交换速度等于0时,两种植物A和B仍有光合作用和呼吸作用
C.如果光强度保持恒定,CO2浓度进一步增加,则植物A的CO2交换速度将达到饱合点
D.在CO2浓度为200×10-6时,C4植物比C3植物有较高的光能利用效率
解析:与C3植物相比,C4植物二氧化碳饱和点低,而光饱和点高,光合效率高,这是判断C4植物的标准之一。
C4植物是通过C4途径同化碳的植物,它同时具备C3和C4两条途径,C4途径本身不能将CO2还原成糖,只是改善CO2的供应,是一种辅助系统。
从图中可知,植物A的光补偿点(即在光照下,植物光合作用吸收的CO2量与呼吸作用放出的CO2量达到动态平衡时,外界环境中的CO2浓度)高,它不是C4植物。
在CO2交换速度等于0时,只是两种植物光合作用消耗的CO2和呼吸作用消耗的CO2相等,此时,外界的CO2浓度称为CO2的补偿点。
如果光强度保持恒定,CO2浓度进一步增加,也会达到CO2饱和点,超过饱和点,则光合速率不再随CO2浓度的增加而增加,有的植物光合强度甚至会降低,出现中毒现象。
在低CO2浓度的情况下,植物的光合速率取决于其CO2补偿的高低。
C4植物的CO2补偿点低于C3植物,前者体积分数约为0~5×10-6,后者约为5.0×10-5。
空气中CO2体积分数约为3.4~3.5×10-4。
当CO2浓度为200×10-6(即2.0×10-4)时,仍低于空气中正常的CO2浓度,在低CO2浓度的情况下,C4植物应该比C3植物有较高的光合速率。
[答案]A
【自我诊断】
1、在做植物实验的暗室内,为了尽可能地降低植物光合作用的强度,最好安装
A红光灯B绿光灯C白炽灯D蓝光灯
答案:B
2、欲测定植物是否进行光反应,可以检测是否有
A 葡萄糖的生产
B 淀粉的生成
C O2的生成
D CO2的吸收
答案:C
3、在光合作用下,不需要酶参与的过程是
A CO2的固定B叶绿素吸收光能C三碳化合物的还原D ATP的形成
答案:B
4、在正常条件下,进行光合作用的某植物,当突然改变某条件后,发现其叶肉细胞内五碳化合物的含量突然上升,则改变的条件是
A停止光照B停止光照和降低CO2浓度,C升高CO2浓度D降低CO2浓度
答案:D
5、对某植株作如下处理:(甲)持续光照10分钟;(乙)光照5秒后再黑暗处理5秒,连续交替进行20分钟。
若其它条件不变,则在甲、乙两种情况下植株所制造的有机物总量是
A甲多于乙B甲少于乙C甲和乙相等D无法确定
答案:B
6、光合作用中,光直接参与
A淀粉的形成B水的分解C葡萄糖的形成D氢和二氧化碳的结合
答案:B
7、要检验绿色植物在呼吸过程中放出二氧化碳,以下哪一项实验条件是必要的?
A要用一株叶子多的植物B要在黑暗条件下实验C把植物淹没在水中D用一株幼小植物
答案:B
8、轮作就是在同一块田地上,按预定的种植计划,轮换种植不同的作物,这样可以提高作物产量,用
下列说法对其解释,正确的是
A可以充分利用光能B能够改变原有的食物链,防止病虫害
C可以充分利用土壤中矿质元素D能防止土壤肥力的枯竭
答案:B
9、将小球藻培养液放在明亮处一段时间后,向其中滴加酚酞PH指示剂(遇碱变红),培养液变为红色,将此培养液分为两份,一份放在明亮处,一份放在暗处。
结果放在明处的仍为红色,放在暗处的又恢复了原色,其原因是
A光合作用产生了氧B光合作用产生了二氧化碳C光合作用消耗了氧D光合作用消耗了二氧化碳
答案:D
10、某地区有一片丛林和几家工厂,A图形表示该地区一天内丛林水分散失,B图形表示该地区一天内当地植物对CO2净吸收或释放量,C图形表示该地区当地附近大气污染物浓度的变化情况。
请分析图示,并回答有关的问题(S代表面积,横轴示时间/h)。
(1)若S B<S A,仅从外界环境推测,当日气温可能偏,或者丛林地表土壤溶液的浓度根细胞液的浓度,这时植物体内水分的含量将会
(2)若S B>S A,则多余水分去向是用于
(3)若S B>S A,SⅢ>SⅠ+SⅡ,则这片丛林当日有机物的变化是,这是由于
(4)图中大气污染物浓度降低的主要原因可能是
(5)每天清晨,在这片丛林里有许多退休职工早起锻炼,从环境因素考虑,你认为是否合适?请说明理由。
答案: (1)高大于减少 (2)光合作用其他代谢活动 (3)净增加光合作用合成的有机物量大于呼吸作用消耗的有机物量 (4)被丛林植物吸收掉 (5)不适合,因为清晨空气中CO2多,同时大气污染物浓度较高
11、右图为测定光合作用速度的仪器。
在密闭小室内放有一片某作物新鲜叶片和二氧化碳缓冲液,缓冲液用以调节小室内CO2的量,使其浓度保持在一个定植。
小灯泡可以调节光照强度。
小室内气体体积的变化可根据毛细管内水柱的移动距离测得。
请回答:
(1) 为了防止光照引起小室内气体的物理性膨胀或收缩所造成的误差,必须要有对照,并对实验结果进行校正。
那么对照组小室内应放置
(2)若二氧化碳浓度保持适宜定值,当光强度为零时,小室内减少气体为0.5微升/平方厘米叶面积/分。
而当光强度增加至某一值时,小室内增加气体为1.5微升/平方厘米叶面积/分,那么此时葡萄糖的生成速率是微克/平方厘米叶面积/分
(3)若该作物光合作用的最适二氧化碳浓度为800mg/mL, 最适光强为20千勒克司。
试利用本实验装置探究光强和二氧化碳浓度对光合速率的影响。
请简要列出实验步骤,并将预期结果绘制在坐标图上(只需绘4-6条曲线,表示出变化趋势即可)实验步骤:
答案:(1)同样大小死叶片和缓冲溶液(2)60 ( 6:(0.5+1.5)=180:X) (3)(一)固定适宜光强(如20千勒克司),依次调节二氧化碳缓冲液为200mg/mL、400mg/mL、600mg/mL、800mg/mL、1000mg/mL……,分别测出光合速率值(二)固定适宜浓度二氧化碳缓冲液(如600mg/mL),依次调节光强为5千勒克司、10千勒克司、15千勒克司、20千勒克司、25千勒克司、30千勒克司、35千勒克司、40千勒克司……,分别测出光合速率值。
光强和二氧化碳浓度对光合速率的影响曲线如图:
【信息链接】
卡尔文循环
卡尔文通过实验发现的C O2在光合作用中被固定的一种途径,由于这一途径中C O2的固定是一个循环过程,并且是卡尔文发现的,故称为卡尔文循环。
二次世界大战之后,美国加州大学贝克利分校的M e l v i n C a l v i n和他的同事们使用14C 示踪和双向纸层析技术,研究一种藻:C h l o r e l l a在光合作用中怎样固定C O2,。
他们将培养的藻生长在含有未标记C O2的密闭容器中,然后将标记的C O2注入培养基,培养合适时间后,将培养的藻浸入热的乙醇中,这种处理有三种功效:杀死细胞、终止酶的作用、提取溶解的分子。
然后将提取物点在层析纸上进行双向纸层析,最后通过放射自显影分析放射性斑点,并同已知化学成份进行比较。
在卡尔文的实验中,发现标记的C O2转变成有机物的速度很快,几秒钟之内,在层析纸上就有放射性的斑点,经测定,斑点中的化学成份是三磷酸甘油酸(3-p h o sp h o g l y c e r a t e,P GA),是糖酵解的中间体。
由于被鉴定到的第一个中间体是三碳分子,所以将C O2的这种固定途径称为C3途径,将通过这种途径固定C O2的植物称为C3植物。
最终的研究结果发现,C O2固定的C3途径是一个循环过程,称为C3循环,由于这一循环是卡尔文发现的,故又称卡尔文循环,可分为三个阶段:羧化、还原和R u B P的再生。