本试题 “下图为蔬菜大棚中测定的相关数据,请分析并回答下列问题:(1)甲图表示种植番茄的密闭大棚内,一昼夜空气中的CO2含量变化。其中A~B段CO2相对含量升高是因为植...” 主要考查您对叶绿体
光合作用原理的应用
光合作用的过程
探究:环境因素对光合作用强度的影响
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捕获光能的色素和结构:
1、捕获光能的结构——叶绿体
名称 | 叶绿体 |
分布 | 主要存在于绿色植物的叶肉细胞和幼茎的皮层细胞中 |
形态 | 扁平的椭球形或球形 |
结构 | 双层膜内含有几个到几十个基粒(由许多类囊体堆叠而成),基粒之间充满了基质 |
主要成分 | 类囊体的薄膜上分布有色素和酶,基质中有进行光合作用所需的酶、少量的DNA.RNA和核糖体等 |
功能 | 叶绿体中的色素吸收、传递、转换光能,叶绿体是进行光合作用的场所 |
2、叶绿体功能的验证
(1)实验过程及现象
(2)实验结论
①叶绿体是进行光合作用的场所。
②O2是由叶绿体释放的。
3、捕获光能的色素
色素种类 | 叶绿素(3/4) | 类胡萝卜素(1/4) | ||
叶绿素a | 叶绿素b | 胡萝卜素 | 叶黄素 | |
蓝绿色 | 黄绿色 | 橙黄色 | 黄色 | |
分布 | 叶绿体基粒的囊状结构薄膜上 | |||
吸收光谱 | A为叶绿素,主要吸收红光和蓝紫光;B为类胡萝卜素,主要吸收蓝紫光 | |||
化学特性 | 不溶于水,能溶于酒精、丙酮和石油醚等有机溶剂 | |||
色素与叶片颜色 | 正常绿色 | 正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的比例为3:1,且对绿光吸收最少,所以正常叶片总是呈现绿色 | ||
叶色变黄 | 寒冷时,叶绿素分子易被破坏,类胡萝卜素较稳定,显示出类胡萝卜素的颜色,叶子变黄 | |||
叶色变红 | 秋天降温时,植物体为适应寒冷,体内积累了较多的可溶性糖,有利于形成红色的花青素,而叶绿素因寒冷逐渐降解,叶子呈现红色 |
光合作用原理的应用:
农业生产中主要通过增加光照面积、延长光照时间和增强光合作用效率等途径提高光能利用率。例如,采用套种、合理密植等措施可使农作物充分吸收阳光以达到增产的目的;利用大棚可适当延长光照时间,提高二氧化碳浓度和温度以提高光合作用效率。
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
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 |
影响光合作用的因素及实践应用:
1.内部因素
(1)与植物自身的遗传性有关,如阴生植物、阳生植物,
如图所示:
(2)植物叶片的叶龄、叶面积指数也会制约光合作用,
如图所示:
2.外部因素
(1)单因子
因素 | 原理 | 图像 | 应用 |
光强度 | 影响光反应阶段,制约A1P及NADPH的产生,进而制约暗反应 | 延长光合作用时通过轮作,延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间 | |
二氧化碳 | 影响暗反应阶段,制约C3化合物的生成 | ①大田中增加空气流动,以增加CO2浓度,如“正其行,通其风” ②温室中可增施有机肥,以增大CO2浓度 | |
温度 | 通过影响酶活性进而影响光合作用(主要制约暗反应) | ①大田中适时播种 ②温室中,增加昼夜温差,保证植物有机物的积累 | |
必需矿质元素 | 可通过所参与的与光合作用相关的化合物对光合作用造成直接或间接影响,如K+可影响光合产物的运输和积累 | 合理施肥促进叶面积增大,提高酶合成速率,增加光合作用速率;施用有机肥,微生物分解后既可提供各种矿质元素 |
(2)多因子
图像 | |
含义 | P点时,限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,随该因子的不断加强,光合速率不断提高;当到Q点时,横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因子,要想提高光合速率,可适当提高图示的其他因子 |
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