题目内容
【题目】控制浇水量(其他条件适宜)模拟干旱条件可用于研究干旱胁迫对植物光合作用的影响。回答下列问题。
(1)光合色素吸收的光能除用于水的光解外,还用于合成________,暗反应中催化CO2固定的酶存在于________(填“叶绿体外膜”“叶绿体基质”或“类囊体薄膜”)。要探究光合作用产生的氧气中的氧来自H2O还是CO2,可采用的方法是________。
(2)据文献报道,在大气CO2浓度条件下,干旱胁迫会使植物叶片的光合作用强度下降,适当提高CO2浓度能减轻干旱胁迫对叶片光合作用的影响。现要对该研究结果进行验证,写出实验思路。____
【答案】ATP 叶绿体基质 同位素示踪法(同位素标记法) 设计实验组,在大气CO2浓度下,在正常湿度和干旱条件下处理植物叶片,过一段时间后测定光合作用强度,在提高CO2浓度下,在正常湿度和干旱条件下处理植物叶片,过一段时间后测定光合作用强度对比后,如果提高CO2浓度后,干旱胁迫时,光合作用强度高于正常大气CO2浓度时光合作用强度,则验证实验结果
【解析】
光合作用的过程包括光反应和暗反应两个阶段:
①光反应阶段:场所是类囊体薄膜
a.水的光解:2H2O 4[H]+O2
b.ATP的生成:ADP+Pi+光能ATP。
②暗反应阶段:场所是叶绿体基质:
a.CO2的固定:CO2 +C52C3
b.三碳化合物的还原:2C3 (CH2O)+C5
影响绿色植物光合作用的因素是多方面的,其外界因素有:光照强度、CO2含量、温度等,其内部因素有:酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等
影响光合作用的外界因素:光照强度、温度和空气中二氧化碳浓度。
1、光强度:
光合速率随光强度的增加而增加,但在强度达到全日照之前,光合作用已达到光饱和点时的速率,即光强度再增加光合速率也不会增加。
2、温度:
光合作用是化学反应,其速率应随温度的升高而加快。但光合作用整套机构却对温度比较敏感,温度高则酶的活性减弱或丧失,所以光合作用有一个最适温度。
3、二氧化碳浓度:
空气中二氧化碳浓度的增加会使光合速率加快。光照强度、温度和二氧化碳浓度对光合作用的影响是综合性的。
(1)光反应中,光合色素吸收的光能一部分用于水的光解外,一部分用于ATP的合成,暗反应的场所在叶绿体基质,故催化CO2固定的酶存在于叶绿体基质。追踪元素的变化轨迹,可用同位素示踪法(同位素标记法)。
(2)在大气CO2浓度条件下,干旱胁迫会使植物叶片的光合作用强度下降,适当提高CO2浓度能减轻干旱胁迫对叶片光合作用的影响。通过实验验证,根据实验单因素原则和对照原则设计实验:设计实验组,在大气CO2浓度下,在正常湿度和干旱条件下处理植物叶片,过一段时间后测定光合作用强度,在提高CO2浓度下,在正常湿度和干旱条件下处理植物叶片,过一段时间后测定光合作用强度对比后,如果提高CO2浓度后,干旱胁迫时,光合作用强度高于正常大气CO2浓度时光合作用强度,则验证实验结果。