植物的呼吸作用和光合作用与温度和光照强度的关系
植株一生中呼吸作用与光合作用强度的关系?
就是什么时期呼吸大于光合,等于,小于,还是都大于都等于都小于等等总的来说是光合作用大于呼吸作用 否则有机物消耗比生产多 植物也就不会生长了
硬要分的话 我只能从一天来说 凌晨刚有光的时候呼吸与光合相等 随着温度升高光照增强 光合一直大于呼吸 到了下午黄昏 光合减弱直至相等再到晚上消失 值得注意的是 在高中课本上 普遍认为一天中呼吸作用强度可以视为不变化 但是我个人认为到了晚上 温度降低 呼吸作用在减弱 不过真要这样想 计算题就难了
硬要分的话 我只能从一天来说 凌晨刚有光的时候呼吸与光合相等 随着温度升高光照增强 光合一直大于呼吸 到了下午黄昏 光合减弱直至相等再到晚上消失 值得注意的是 在高中课本上 普遍认为一天中呼吸作用强度可以视为不变化 但是我个人认为到了晚上 温度降低 呼吸作用在减弱 不过真要这样想 计算题就难了
在一定实验条件下,测得某植物光合作用速率与光照强度之间的关系、呼吸作用与氧气浓度之间的关系及光合作
在一定实验条件下,测得某植物光合作用速率与光照强度之间的关系、呼吸作用与氧气浓度之间的关系及光合作用速率与温度之间的关系,如图所示,对该图示解释正确的是( )A.影响图甲中曲线上的A点上下移动的主要外界因素是光照强度
B.图乙中的数据需在适宜光照条件下测量
C.图丙中,若大棚内温度始终处于37.5℃的恒温,每日光照12h,植物体干重将减少
D.用大棚种植该蔬菜时,白天应控制光照为C点对应的光照强度,温度为35℃最佳
A、甲图中,A点为无光照时CO2的吸收量,即没有光mUzWL照时呼吸作用的强度.影响图甲中曲线上的A点上下移动的主要外界因素是温度,光照强度没有影响.故A错误.
B、乙图测的是不同O2浓度下CO2的释放量和O2的吸收量,即在不同O2浓度下呼吸作用的方式(有氧呼吸还是无氧呼吸).所以不能在光照下进行,否则光合作用吸收CO2、释放O2,影响结果.故B错误.
C、图丙中,若大棚内温度始终处于37.5℃的恒温,此交点处真光合速率=呼吸速率,净光合速率为0,每日光照12h,有机物的积累为0,而黑暗12h只能进行呼吸作用消耗有机物,因此植物干重将减少.故C正确.
D、大棚蔬菜在种植时,白天应在较大光照强度下,以增强光合作用,因此白天应控制光照为C点对应的光照强度.温度应在真正光合速率和呼吸速率的差值最大时,即图丙中的25℃时最好.故D错误.
故选:C.
B、乙图测的是不同O2浓度下CO2的释放量和O2的吸收量,即在不同O2浓度下呼吸作用的方式(有氧呼吸还是无氧呼吸).所以不能在光照下进行,否则光合作用吸收CO2、释放O2,影响结果.故B错误.
C、图丙中,若大棚内温度始终处于37.5℃的恒温,此交点处真光合速率=呼吸速率,净光合速率为0,每日光照12h,有机物的积累为0,而黑暗12h只能进行呼吸作用消耗有机物,因此植物干重将减少.故C正确.
D、大棚蔬菜在种植时,白天应在较大光照强度下,以增强光合作用,因此白天应控制光照为C点对应的光照强度.温度应在真正光合速率和呼吸速率的差值最大时,即图丙中的25℃时最好.故D错误.
故选:C.
植物光合作用与呼吸作用有什么关系?
植物光合作用与呼吸作用有什么关系?rn希望各位高手答得有条理,清晰具体。谢谢!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
橙黄色 17.0
8.0
补日夏养花网充资料: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) + + +
Cwww.rixia.ccaCO3(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℃
mgh-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
1日夏养花网8、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。
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
橙黄色 17.0
8.0
补日夏养花网充资料: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) + + +
Cwww.rixia.ccaCO3(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℃
mgh-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
1日夏养花网8、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。
植物的光合作用和呼吸作用是两种完全相反的化学反应。光合作用是植物、藻类和某些细菌利用叶绿素,在可见光的照射下,将二氧化碳和水转化为葡萄糖,并释放出氧气的生化过程。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所贮存的能量,效率为30%左右。对于生www.rixia.cc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。生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳或其他产物,并且释放出能量的总过程叫做呼吸作用。
光合作用吸收CO2,释放氧气并且生产有机物。而呼吸作用是吸收氧气从而产出ATP与CO2。当光合作用释放氧气强度与呼吸作用强度相同时,呼吸作用产生co2刚好供给光合作用。光合作用产生氧气刚好供给呼吸作用。植物这是极不放养气,也不排co2.在这时候是储存蔬菜得最佳时间。
光合作用:二氧化碳+水→有机物+氧或氢
呼吸作用:有机物+氧 →二氧化碳+水+能量
两个过程正好相反
呼吸作用:有机物+氧 →二氧化碳+水+能量
两个过程正好相反
[高三生物]光合作用与呼吸作用
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本文标题: 植物的呼吸作用和光合作用与温度和光照强度的关系
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