3.先合作用的过程 光反应:叶绿体中色素吸收的光能主要用于光合作用的光反应.在光反应阶段主要进行2个反应.一是叶绿素吸收光能后受激发而失去电子后.从水中夺取电子.使水分解.经一系列过程后.生成还原态的氢.NADPH和O2.这个过程为水的光解.方程 可简写为:2H2O 4[H]+O2,二是将电子传递给NADP+的过程中.将 ADP和 Pi合成 ATP.这个过程称为光合磷酸化过程.方程式可简单表示为:ADP+PiATP.最后电子传递给NADP+形成NADPH.这 2个过程都是在基粒片层结构薄膜上进行的.光反应的产物共有3种:[H].ATP和O2其中[H]和ATP是供给暗反应的原料.O2则释放到大气中.或被呼吸作用所利用.光反应的进行必须依赖于色素吸收的光能.所以必须在光下才能进行. 暗反应:是在叶绿体的基质中进行的.进行暗反应必须具备4个基本条件:CO2.酶.[H]和ATP.其中[H]和 ATP来自光反应.CO2主要来自大气中.酶是叶绿体本身所固有的.暗反应与光没有直接的关系.只要具备上述4个基本条件.不论有光和无光都能进行.在暗反应过程中.首先要用五碳化合物(简写为C5.其化学名称为1.5-二磷酸核酮糖.其中有高能磷酸键)固定CO2.并迅速生成2分子三碳化合物(简写为C3.化学名称为3-磷酸甘油酸).然后在NADPH([H]还原和ATP提供能量下被还原成糖类(CH2O).在此过程中还将再生出五碳化合物.所以暗反应是一个循环过程.五碳化合物的再生也需要光反应提供ATP. 光合作用的意义:第一.制造有机物.实现巨大的物质转变.将CO2和H2O合成有机物,第二.转化并储存太阳能,第三.净化空气.使大气中的O2和CO2含量保持相对稳定,第四.对生物的进化具有重要作用.在绿色植物出现以前.地球上的大气中并没有氧.只是在距今 12亿至30亿年以前.绿色植物在地球上出现并逐渐占有优势后.地球的大气中才逐渐含有氧.从而使地球上其他进行有氧呼吸的生物得以发生和发展.由于大气中的一部分氧转化为臭氧(O3).臭氧在大气上层形成的臭氧层.能够有效地滤去太阳辐射中对生物具有强烈破坏作用的紫外线.从而使水生生物登陆成为可能.经过长期的生物进化过程.最后才出现广泛分布的自然界的各种动植物. 影响光合作用的因素:光合作用是在植物有机体的内部和外部的综合条件的适当配合下进行的.因此内外条件的改变也就一定会影响到光合作用的进程或光合作用强度的改变.影响光合作用强度的因素主要有光照强度.CO2浓度.温度和矿质营养. ①光照强度:植物的光合作用强度在一定范围内是随着光照强度的增加.同化CO2的速度也相应增加.但当光照强度达到一定时.光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增强.植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用.当植物在某一光照强度条件下.进行光合作用所吸收的CO2与该温度条件下植物进行呼吸作用所释放的CO2量达到平衡时.这一光照强度就称为光补偿点.这时光合作用强度主要是受光反应产物的限制.当光照强度增加到一定强度后.植物的光合作用强度不再增加或增加很少时.这一光照强度就称为植物光合作用的光饱和点.此时的光合作用强度是受暗反应系统中酶的活性和CO2浓度的限制在图5-1. 图5-1 光补偿点在不同的植物是不一样的.主要与该植物的呼吸作用强度有关.与温度也有关系.一般阳生植物的光补偿点比阴生植物高.光饱和点也是阳生植物高于阴生植物.所以在栽培农作物时.阳生植物必须种植在阳光充足的条件下才能提高光合作用效率.增加产量,而阴生植物应当种植在阴湿的条件下.才有利于生长发育.光照强度大.蒸腾作用旺盛.植物体内因失水而不利于其生长发育.如人参.三七.胡椒等的栽培.就必须栽培于阴湿的条件下.才能获得较高的产量. 植物在进行光合作用的同时也在进行着呼吸作用.总光合作用是指植物在光照下制造的有机物的总量(吸收的CO2总量).净光合作用是指在光照下制造的有机物总量(或吸收的CO2总量)中扣除掉在这一段时间中植物进行呼吸作用所消耗的有机物(或释放的CO2)后.净增的有机物的量. ②温度:植物所有的生活过程都受温度的影响.因为在一定的温度范围内.提高温度可以提高酶的活性.加快反应速度.光合作用也不例外.在一定的温度范围内.在正常的光照强度下.提高温度会促进光合作用的进行.但提高温度也会促进呼吸作用.如图5-2所示.所以植物净光合作用的最适温度不一定就是植物体内酶的最适温度. 图5-2 ③CO2浓度:CO2是植物进行光合作用的原料.只有当环境中的CO2达到一定浓度时.植物才能进行光合作用.植物能够进行光合作用的最低CO2浓度称为CO2补偿点.即在此CO2浓度条件下.植物通过光合作用吸收的CO2与植物呼吸作用释放的CO2相等.环境中的CO2低于这一浓度.植物的光合作用就会低于呼吸作用.消耗大于积累.长期如此植物就会死亡.一般来说.在一定的范围内.植物光合作用的强度随CO2浓度的增加而增加.但达到一定浓度后.光合作用强度就不再增加或增加很少.这时的CO2浓度称为CO2的饱和点.如 CO2浓度继续升高.光合作用不但不会增加.反而要下降.甚至引起植物CO2中毒而影响植物正常的生长发育.如图5-3所示. 图5-3 ④必需矿质元素的供应:绿色植物进行光合作用时.需要多种必需的矿质元素.如氮是催化光合作用过程各种酶以及NADP+和ATP的重要组成成分.磷也是NADP+和ATP的重要组成成分.科学家发现.用磷脂酶将离休叶绿体膜结构上的磷脂水解掉后.在原料和条件都具备的情况下.这些叶绿体的光合作用过程明显受到阻碍.可见磷在维持叶绿体膜的结构和功能上起着重要的作用.又如绿色植物通过光合作用合成糖类.以及将糖类运输到块根.块茎和种子等器官中.都需要钾.再如镁是叶绿体的重要组成成分.没有镁就不能合成叶绿素.等等. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

光合作用的过程:分________两个阶段。

光反应阶段:场所是________。过程是叶绿体中的色素,吸收________,一是将水分解成氧和________,氧以分子形式释放出去,________作为活泼的还原剂。二是在有关酶的作用下,促成ADP与Pi发生化学反应,形成________,光能就转化为储藏在ATP中的________。光反应阶段必须在光下才能进行。暗反应阶段:场所是________。过程:绿叶通过气孔吸收的CO2先与植物体内的________结合,这个过程叫做________。其次,在有关酶的作用下,一些C3接受ATP提供的________并且被________还原,经过一系列复杂的变化,形成________,此过程叫做C3的还原。另一些C3又形成________。

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根据光合作用过程中固定二氧化碳途径的差异,可把植物分为C3植物和C4植物。根据所学知识及题中所给的实验条件回答下列问题并完成有关的实验内容。
(1)C4植物固定二氧化碳的途径有C3途径和C4途径,其中,先发生的并且需要消耗细胞代谢产生ATP的是___________途径。
(2)如果把正常生长的C3植物和C4植物同时移到一个干旱、低二氧化碳、强光照的环境中,在一定时间内测定两种植物叶绿体内的三碳化合物含量,下降得比较快的是________植物。
(3)科学家们发现C4植物的叶肉细胞不能合成淀粉的原因是缺少暗反应所必需的三羧酸酶系现选取玉米叶片细胞进行实验,下面是一个不完整的实验图解:
①.取A液2ml,注入试管内,再往试管内滴入一滴碘液,试管液体会_____(填“变蓝”或“不变蓝”)。
②.为了证明C4植物叶肉细胞中因缺少暗反应所需的三羧酸酶系而不能合成淀粉。请利用图解中所提供的材料和下面提供的试剂,完成设计实验内容:试剂:A液、B液、三羧酸酶系稀释液、清水、碘液、试管、吸管、水浴锅等。
实验步骤:
第一步:取三支洁净的试管标号为1、2、3。
第二步:在1、2号试管中加入A液2ml,3号试管加入B液2ml。向1、3号加入1ml清水,向2号试管加入_______。
第三步:分别向3支试管中加入____________,后通入适宜浓度的二氧化碳且在25℃水浴中保温。
第四步:一段时间后,取出3支试管,各加入2滴碘液,观察试管中液体颜色变化。
实验现象是:1号试管不变蓝,2和3试管变蓝。

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图为植物光合作用过程图解,请回答下列问题:

(1)图中的色素分子分布在叶绿体的        上;①表示的过程是     
(2)光反应的产物中,不参与暗反应是是     
(3)在光照下,若停止二氧化碳的供给,细胞内的C3含量将会     
(4)在黑暗环境中,图中不能发生的反应是     
(5)为植物提供14C标记的14CO2,追踪14C在植物体内的转移途径,可发现14C将依次出现在                中。
(6)若浇灌植物的营养液中缺镁,则它的    (老叶、幼叶)会先表现发黄现象。原因是镁在植物体内    (能、不能)移动。
(7)若为此植物提供H218O,则过一段时间后将在此植物周围的空气中检测到含有18O
的气体除C18O218O2,还有一种气体应为    ,它来自植物的哪一生理过
程?           

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图为植物光合作用过程图解,请回答下列问题:

(1)图中的色素分子分布在叶绿体的        上;①表示的过程是     

(2)光反应的产物中,不参与暗反应是是     

(3)在光照下,若停止二氧化碳的供给,细胞内的C3含量将会     

(4)在黑暗环境中,图中不能发生的反应是     

(5)为植物提供14C标记的14CO2,追踪14C在植物体内的转移途径,可发现14C将依次出现在                中。

(6)若浇灌植物的营养液中缺镁,则它的    (老叶、幼叶)会先表现发黄现象。原因是镁在植物体内    (能、不能)移动。

(7)若为此植物提供H218O,则过一段时间后将在此植物周围的空气中检测到含有18O

的气体除C18O218O2,还有一种气体应为    ,它来自植物的哪一生理过

程?           

 

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用高速离心法打破叶绿体膜后,类囊体薄膜和基质都释放出来。在缺二氧化碳的条件下,给予光照,然后再用离心法去掉类囊体薄膜。黑暗条件下,在去掉类囊体薄膜的基质中加入14CO2,结果在基质中检出含14C的光合产物。在上述实验进行的同时,另备无类囊体薄膜的基质,无任何光照的条件下,加入ATP、H和14CO2,结果也在这种基质中检出含14C的光合产物。请分析回答:

(1)上述两个实验中,前者给予光照后产生了________等物质,在加入14CO2后,先产生________物质,再产生含14C的光合产物。

(2)上述的另一无光照条件的实验中,无类囊体薄膜的基质在并无任何光照的情况下也能产生光合产物,这说明_________________________________。在基质中加入ATP、H等物质的作用是______________,如果不加入上述物质而只给予光照,反应将____________。

(3)上述整个实验证明:

①光照条件下,在____________中产生ATP、H等物质;

②CO2被还原成光合产物的过程不需要________________;

③基质中含有CO2还原成光合产物所需要的_________________。

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