- 探究:环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
光合作用和呼吸作用是植物进行的最基本的代谢活动.
Ⅰ.下表为a、b、c、d四种植物在自然CO2浓度及最适温度下光合作用吸收的CO2与呼吸作用产生的CO2相等时所需要的光照强度.
(l)在叶绿体类囊体上,能吸收蓝紫光的色素是______.
(2)植物细胞产生CO2的具体部位是______;固定CO2的具体部位是______.
(3)光照强度为0.4klx时,表格中植物______呼吸作用产生的CO2多于光合作用吸收的CO2.
Ⅱ.从生长状况相同的棉花叶片上剪出大小相同、部位相近的若干圆叶片,抽取叶片细胞内的气体,平均分成若干份,然后,置于不同浓度的NaHCO3溶液中,给予相同的一定强度光照,测量圆叶片上浮至液面所需时间,记录结果绘成曲线如图.请据图回答.
(4)该实验的目的是______.
(5)造成曲线bc段平缓的因素可能与______有关,而c点以后曲线上行,可能是由于______.
正确答案
解:(1)叶绿素(叶绿素a和叶绿素b)主要吸收红光和蓝紫光;类胡萝卜素(胡萝卜素和叶黄素)主要吸收蓝紫光.因此能吸收蓝紫光的色素是叶绿素和类胡萝卜素.
(2)植物细胞有氧呼吸的第二阶段和无氧呼吸均能产生CO2,故产生CO2的具体部位是线粒体基质和细胞质基质;暗反应阶段固定CO2,故固定CO2的具体部位是叶绿体基质.
(3)光照强度为0.4klx时,低于表格中植物a、c的光照强度范围,说明光照强度为0.4klx时,植物a、c的光合作用弱,故表格中植物a、c呼吸作用产生的CO2多于光合作用吸收的CO2.
(4)不同浓度的NaHCO3溶液提供不同浓度的CO2,圆叶片上浮是由于光合作用产生氧气的缘故,故该实验的目的是探究CO2浓度对光合作用速率的影响.
(5)造成曲线bc段平缓的因素可能与光照强度有关,而c点以后曲线上行,可能是由于NaHCO3溶液太大,导致细胞失水,气孔关闭,光合速率下降.
故答案为:
(1)叶绿素和类胡萝卜素
(2)线粒体基质和细胞质基质 叶绿体基质
(3)a、c
(4)探究CO2浓度对光合作用速率的影响
(5)光照强度 NaHCO3溶液太大,导致细胞失水,气孔关闭,光合速率下降
解析
解:(1)叶绿素(叶绿素a和叶绿素b)主要吸收红光和蓝紫光;类胡萝卜素(胡萝卜素和叶黄素)主要吸收蓝紫光.因此能吸收蓝紫光的色素是叶绿素和类胡萝卜素.
(2)植物细胞有氧呼吸的第二阶段和无氧呼吸均能产生CO2,故产生CO2的具体部位是线粒体基质和细胞质基质;暗反应阶段固定CO2,故固定CO2的具体部位是叶绿体基质.
(3)光照强度为0.4klx时,低于表格中植物a、c的光照强度范围,说明光照强度为0.4klx时,植物a、c的光合作用弱,故表格中植物a、c呼吸作用产生的CO2多于光合作用吸收的CO2.
(4)不同浓度的NaHCO3溶液提供不同浓度的CO2,圆叶片上浮是由于光合作用产生氧气的缘故,故该实验的目的是探究CO2浓度对光合作用速率的影响.
(5)造成曲线bc段平缓的因素可能与光照强度有关,而c点以后曲线上行,可能是由于NaHCO3溶液太大,导致细胞失水,气孔关闭,光合速率下降.
故答案为:
(1)叶绿素和类胡萝卜素
(2)线粒体基质和细胞质基质 叶绿体基质
(3)a、c
(4)探究CO2浓度对光合作用速率的影响
(5)光照强度 NaHCO3溶液太大,导致细胞失水,气孔关闭,光合速率下降
如图表示光照强度与光合作用强度之间的关系曲线,该曲线是通过实测一片叶子在不同光照强度条件下的CO2吸收和释放的情况.你认为下列四个选项中,能代表细胞中发生的情况与曲线中B点相符的( )
正确答案
解析
解:A、图中线粒体产生的二氧化碳除了供给叶绿体利用多于的释放到细胞外,表示呼吸作用大于光合作用,对应图中AB段,故A错误;
B、图中线粒体产生的二氧化碳只散失到细胞外,表明细胞只进行呼吸作用,对应图中的A点,故B错误;
C、图中B点对应的二氧化碳的吸收为0,即为光补偿点,此时的光合作用强度等于呼吸作用强度,即线粒体产生的二氧化碳刚好给叶绿体利用,故C正确;
D、图中线粒体的二氧化碳提供给叶绿体不足,还需从细胞外吸收,表示光合作用大于呼吸作用,应对应上图中的B点之后,故D错误.
故选C.
甲图表示空气中的CO2含量对某绿色植物光合作用的影响,乙图表示一天24小时蔬菜大棚内CO2浓度随时间的变化曲线(水平虚线为实验开始时大棚内的CO2浓度).请据图回答下列问题:
(1)甲、乙两图中光合作用和呼吸作用强度相等的点有______,此时细胞中能产生[H]的部位有______.乙图中积累有机物最多的点是______.
(2)经过24小时后,大棚内植物有机物的含量会______(填“增加”“减少”或“不变”).据图分析原因是______.
(3)乙图中A点所进行的生理反应表达式为______.
(4)甲图中限制N点的主要外界因素是______和______.N点时叶肉细胞叶绿体中的ADP的运动方向是______.
正确答案
解:(1)由以上分析可知:甲、乙两图中光合作用和呼吸作用强度相等的点有M、D、H;此时细胞同时进行光合作用和呼吸作用,所以细胞中能产生[H]的部位有细胞质基质、叶绿体、线粒体.乙图中DH段,光合作用强度大于呼吸作用强度,逐渐积累有机物,所以积累有机物最多的点是H.
(2)经过24小时后,I点CO2含量低于A点,说明光合作用合成的有机物多于呼吸作用消耗的有机物,所以大棚内植物有机物的含量会增加.
(3)乙图中A点时,植物只进行呼吸作用,包括有氧呼吸和无氧呼吸,表达式如下:.
(4)甲图中N点时,随着二氧化碳浓度的升高,光合作用强度不再增加,此时限制N点的主要外界因素是光照强度和温度.N点时叶肉细胞光合作用强度最大,此时叶绿体中的ADP的运动方向是叶绿体基质到类囊体薄膜.
故答案为:
(1)M、D、H 细胞质基质、叶绿体、线粒体 H
(2)增加 I点CO2含量低于A点,说明光合作用合成的有机物多于呼吸作用消耗的有机物
(3)
(4)光照强度 温度 叶绿体基质到类囊体薄膜
解析
解:(1)由以上分析可知:甲、乙两图中光合作用和呼吸作用强度相等的点有M、D、H;此时细胞同时进行光合作用和呼吸作用,所以细胞中能产生[H]的部位有细胞质基质、叶绿体、线粒体.乙图中DH段,光合作用强度大于呼吸作用强度,逐渐积累有机物,所以积累有机物最多的点是H.
(2)经过24小时后,I点CO2含量低于A点,说明光合作用合成的有机物多于呼吸作用消耗的有机物,所以大棚内植物有机物的含量会增加.
(3)乙图中A点时,植物只进行呼吸作用,包括有氧呼吸和无氧呼吸,表达式如下:.
(4)甲图中N点时,随着二氧化碳浓度的升高,光合作用强度不再增加,此时限制N点的主要外界因素是光照强度和温度.N点时叶肉细胞光合作用强度最大,此时叶绿体中的ADP的运动方向是叶绿体基质到类囊体薄膜.
故答案为:
(1)M、D、H 细胞质基质、叶绿体、线粒体 H
(2)增加 I点CO2含量低于A点,说明光合作用合成的有机物多于呼吸作用消耗的有机物
(3)
(4)光照强度 温度 叶绿体基质到类囊体薄膜
(2013秋•成都期末)某科学工作者为探究西红柿生长的最佳光照强度,设计了下面的实验:首先取若干生长状况相同的西红柿植株,平均分为7组,分别放在密闭的玻璃容器中*实验开始时测定CO2的浓度,12小时后再次测定CO2的浓度,实验结果如表:
请分析因答:
(1)该实验的自变量是光照强度,影响该实验的无关变有(写出一种):______.
(2)实验中第1组在12小时后CO2浓度变化的原因是______.
(3)若将第7组植株突然移至第4组的条件下,短时间内光合细胞中的ATP含量会______,C3化合物的含量会______.
(4)在绿色植物的光合作用过程中,氧气是在______阶段产生的,该阶段进行的场所是______.在黑暗条许下,叶肉细胞中产生ATP的场所有______.
(5))该实验设计尚不能确定西红柿生长的最佳光照强度,请你提出迸一步探究的实验设计思路:
______.
(6)如果用如图所承的装置来探究光照强度和光合作用速率的关系,且测量指标为装置中O2含量的变化,则该装置需要进行适当修改,小烧杯中的蒸馏水应换成______,理由是______,适宜光照条件下,装置中液滴向______(左/右)移动;为使测得O2的变化更精确,还应再设置对照装置,该容器和小烧杯中应分别放入______.
正确答案
解:(1)由表格中提供的信息可以看出,光照强度是该实验对实验结果能够产生确定影响并且可以控制的因素,为自变量;温度、二氧化碳浓度都会对对实验结果产生随机影响,但并非实验要控制的因素,为无关变量.
(2)实验中第1组没有给于光照,在此环境中,植物只能进行呼吸作用,产生的二氧化碳会导致CO2浓度升高.
(3)将第7组植株突然移至第4组的条件下,光照减弱,光反应减慢,短时间内光合细胞中的ATP含量会下降,同时三碳化合物的还原受阻,短时间内其来源不变,造成三碳化合物的含量增加.
(4)光合作用过程中,氧气是在光反应过程中产生的,发生的场所是叶绿体类囊体薄膜.黑暗条件下细胞呼吸可以产生ATP,场所是细胞质基质和线粒体.
(5)欲确定西红柿生长的最佳光照强度,可增加若干实验组,将光照强度的数据差缩小,依次增加光照强度,12小时后再次测定CO2浓度.
(6)用如图的装置来探究光照强度和光合作用速率的关系,且测量指标为装置中O2含量的变化,则该装置需要将小烧杯中的蒸馏水应换成能够为植物提供二氧化碳的二氧化碳缓冲液或碳酸氢钠溶液.适宜光照条件下,装置内氧气增多,气压增大,装置中液滴向右移.为使测得O2的变化更精确,对照组装置的容器和小烧杯中应分别放入死亡的同种植物幼苗和二氧化碳缓冲液.
故答案为:
(1)温度(其它合理答案也可)
(2)细胞呼吸产生了CO2
(3)下降 增加
(4)光反应 叶绿体类囊体薄膜上 线粒体、细胞质基质
(5)增加若干实验组,依次增加光照强度
(6)二氧化碳缓冲液或碳酸氢钠溶液 为植物提供二氧化碳 右 死亡的同种植物幼苗和二氧化碳缓冲液
解析
解:(1)由表格中提供的信息可以看出,光照强度是该实验对实验结果能够产生确定影响并且可以控制的因素,为自变量;温度、二氧化碳浓度都会对对实验结果产生随机影响,但并非实验要控制的因素,为无关变量.
(2)实验中第1组没有给于光照,在此环境中,植物只能进行呼吸作用,产生的二氧化碳会导致CO2浓度升高.
(3)将第7组植株突然移至第4组的条件下,光照减弱,光反应减慢,短时间内光合细胞中的ATP含量会下降,同时三碳化合物的还原受阻,短时间内其来源不变,造成三碳化合物的含量增加.
(4)光合作用过程中,氧气是在光反应过程中产生的,发生的场所是叶绿体类囊体薄膜.黑暗条件下细胞呼吸可以产生ATP,场所是细胞质基质和线粒体.
(5)欲确定西红柿生长的最佳光照强度,可增加若干实验组,将光照强度的数据差缩小,依次增加光照强度,12小时后再次测定CO2浓度.
(6)用如图的装置来探究光照强度和光合作用速率的关系,且测量指标为装置中O2含量的变化,则该装置需要将小烧杯中的蒸馏水应换成能够为植物提供二氧化碳的二氧化碳缓冲液或碳酸氢钠溶液.适宜光照条件下,装置内氧气增多,气压增大,装置中液滴向右移.为使测得O2的变化更精确,对照组装置的容器和小烧杯中应分别放入死亡的同种植物幼苗和二氧化碳缓冲液.
故答案为:
(1)温度(其它合理答案也可)
(2)细胞呼吸产生了CO2
(3)下降 增加
(4)光反应 叶绿体类囊体薄膜上 线粒体、细胞质基质
(5)增加若干实验组,依次增加光照强度
(6)二氧化碳缓冲液或碳酸氢钠溶液 为植物提供二氧化碳 右 死亡的同种植物幼苗和二氧化碳缓冲液
为检测某种植物在一定条件下的光合作用速率,进行了以下实验操作:将一株经过饥饿处理的该种植物和3个容量为200mL的透明瓶(每瓶气体200mL,其他体积忽略不计),组成如图所示的密封装置.
在恒温条件下,按以下叙述进行操作,请据图分析并回答问题.
(1)关闭A,打开B,装置在黑暗中1h,检测丙瓶内气体发现氧气浓度下降了3%,则丙瓶内气体体积______(增加、减少或基本不变).
(2)再给予1h一定强度的光照,检测丙瓶内气体,发现氧气浓度上升了7%.假如植物合成的有机物为葡萄糖,问这1h内,植物光合作用共产生氧气______ mL.
(3)打开A,从甲瓶的“取样品活塞”处抽取气体,直到将整个装置中的全部气体抽尽,问得到的气体与实验前相比大约相差______ mL.
正确答案
解:(1)关闭A,打开B,装置在黑暗下1h,只能进行细胞呼吸,消耗O2量与生成CO2量相等,总体积不变.
(2)黑暗1h,氧浓度下降3%,光照1h,氧浓度比原浓度上升7%,则光合作用实际使氧浓度上升10%,丙和乙相通,气体含量一起改变,故光合作用净产生氧气=(200+200)×10%=40mL.
(3)乙和丙两个容器中二氧化碳总共为(200+200)×20%=80mL,1h黑暗中共消耗氧气3%×(200+200)=12mL,生成二氧化碳12mL,装置内共有二氧化碳80+12=92mL.又1h光照,光合作用共消耗二氧化碳40mL,生成氧气也为40mL,装置还剩下二氧化碳92-40=52mL.打开A,二氧化碳全部被KOH吸收,所以气体总量相差52mL.
故答案为:
(1)基本不变
(2)40
(3)52
解析
解:(1)关闭A,打开B,装置在黑暗下1h,只能进行细胞呼吸,消耗O2量与生成CO2量相等,总体积不变.
(2)黑暗1h,氧浓度下降3%,光照1h,氧浓度比原浓度上升7%,则光合作用实际使氧浓度上升10%,丙和乙相通,气体含量一起改变,故光合作用净产生氧气=(200+200)×10%=40mL.
(3)乙和丙两个容器中二氧化碳总共为(200+200)×20%=80mL,1h黑暗中共消耗氧气3%×(200+200)=12mL,生成二氧化碳12mL,装置内共有二氧化碳80+12=92mL.又1h光照,光合作用共消耗二氧化碳40mL,生成氧气也为40mL,装置还剩下二氧化碳92-40=52mL.打开A,二氧化碳全部被KOH吸收,所以气体总量相差52mL.
故答案为:
(1)基本不变
(2)40
(3)52
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