曲线________表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。
(2)CO2浓度大于c时,曲线B和C所表示的净光合速率不再增加,限制其增加的环境因素是________。
(3)当环境中CO2浓度小于a时,在图示的3种光强下,该植物呼吸作用产生的CO2量________(填“大于”“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。
(4)据图可推测,在温室中,若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量,还应该同时考虑________这一因素的影响,并采取相应措施。
解析:(1)根据曲线图可知,当CO2浓度为a时,高光强下(曲线A)该植物的净光合速率为0;分析坐标图中曲线的走势可以看出,当CO2浓度在a~b之间时,曲线A、B和C的净光合速率都随着CO2浓度的增高而增高。(2)由题图可知,影响净光合速率的因素为CO2浓度和光强。当CO2浓度大于c时,由于受光强的限制,光反应产生的[H]和ATP不足,暗反应受到限制,曲线B和C的净光合速率不再增加。(3)当环境中的CO2浓度小于a时,在图示的3种光强下,植物的净光合速率小于0,说明该植物此时呼吸作用产生的CO2量大于光合作用吸收的CO2的量。(4)据图可推测,光强和CO2浓度都会影响植物的净光合速率,因此若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量,还应同时考虑光强这一因素的影响。 答案:(1)0 A、B和C (2)光强 (3)大于 (4)光强
外界因素对光合作用影响的实质
影响因素 光照强度 CO2浓度 温度 产生的影响 影响水的光解产生[H],影响ATP的形成 影响C3的合成 影响光合作用酶的活性 影响过程 主要是光反应阶段 主要是暗反应阶段 考向2 光补偿点和光饱和点的移动 5.(2017·正定中学月考)如图所示,在图甲装置A与装置B中敞口培养相同数量的小球藻,以研究光照强度(其他条件均为最适)对小球藻产生氧气的影响。装置A的曲线如图乙。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.P点处产生的ATP可用于暗反应 B.适当降低温度,P点将下移
5
C.在图乙上绘制装置B的曲线,Q点应右移
D.降低CO2浓度时,在图乙上绘制装置A的曲线,R点应右移
解析:选C。P点时细胞只进行呼吸作用产生ATP,该ATP不能用于光合作用暗反应过程;适当降低温度,呼吸酶的活性随之降低,P点将上移;由于缺镁,B试管中小球藻细胞内叶绿素含量较低,所以光合作用强度等于呼吸作用强度的Q点将右移;降低CO2浓度,R点将向左下方移动。
光补偿点与光饱和点的移动规律
光合作用强度增强:光补偿点左移,光饱和点右移??光合作用强度减弱:光补偿点右移,光饱和点左移规律?
与阳生植物相比,阴生植物光补偿点和光饱和点都?? 相应左移 考向3 联系实际考查光合速率影响因素及增产措施
6.(2018·潍坊模拟)在春末晴朗的白天,某蔬菜基地测定了某大棚蔬菜在不同条件下的净光合作用强度(实际光合作用强度与细胞呼吸强度之差),结果见下图(假设塑料大棚外环境条件相同,植株大小一致、生长正常,栽培管理条件相同)。请回答下列问题:
(1)在曲线a中,C点与B点相比,植株叶绿体内速率减慢的过程是________(填“光反应”或“暗反应”),C3与C5中相对含量较高的是________;A~E点时,植物积累的有机物最多的时候是________。
(2)曲线c的峰值低于曲线a,其主要影响因素是__________________,人工改善该条件的方法是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________; 曲线c高于曲线b,原因是补充光照能使叶绿体产生更多的__________________________用
6
于C3还原。
(3)若棚内土壤中缺氮,植株光合作用会受到明显影响,原因是氮元素是光合作用中______________________等重要化合物的组成成分。
(4)6~9时和16~18时,曲线b高于曲线a的主要原因是此时段棚内________较高。 解析:(1)在曲线a中,C点由于温度过高,部分气孔关闭,CO2供应不足,因此C点与B点相比,植株叶绿体内速率减慢的过程是暗反应,C点C3含量较低,C5含量较高;由于E点之前都在进行光合作用,且光合速率大于呼吸速率,所以E点植物积累的有机物最多。(2)曲线c白天盖膜,并且补充光照,说明曲线c中光照强度和a是差不多的,其峰值低于曲线a,主要影响因素是密闭环境中CO2的消耗导致棚内CO2不足,人工改善的措施有施农家肥,使用CO2发生器,燃烧煤炭、天然气,使用干冰等;曲线c高于曲线b,原因是补充光照能使叶绿体产生更多的ATP、NADPH([H])用于C3还原。(3)棚内土壤中缺氮,植株光合作用会受到明显影响,原因是氮元素是光合作用中叶绿素、酶、ATP、NADPH等重要化合物的组成成分。(4)6~9时和16~18时,外界光照强度较弱,曲线b高于曲线a的主要原因是此时段棚内温度较高。 答案:(1)暗反应 C5 E
(2)空气中CO2含量 施农家肥,使用CO2发生器,燃烧煤炭、天然气,使用干冰等(答一项即可) ATP、NADPH([H])
(3)叶绿素、酶、ATP、NADPH(答一项即可) (4)温度
探究光照强度对光合作用强度的影响
1.实验原理
(1)在光照下,绿色植物通过光合作用产生O2。
(2)若叶片中的气体逸出,细胞间隙充满了水,浮力减小,叶片就会沉到水底;若光合作用产生的O2充斥在叶片的细胞间隙中,浮力增大,叶片会从水底浮起。 (3)光照强度不同,则光反应产生O2的速率不同,叶片上浮的时间也不同。 2.实验步骤及操作
实验步骤 (1)制备小圆形叶片 主要操作 将绿色菠菜叶片用直径为1 cm的打孔器打出小圆形叶片30片 将小圆形叶片和适量清水置于注射器中,用手堵住注射器前端的小孔并缓缓拉动活塞,使小圆形叶片内的气体逸出,重复几次 将小圆形叶片各10片,分别放入暗处盛有20 mL(2)排出细胞间隙中的气体 (3)分装小圆形叶片 7
富含CO2的清水的3个小烧杯中。这时的叶片因为细胞间隙充满了水,所以全部沉到水底 (4)控制自变量(光照强度) 把三个烧杯分别放在距离台灯位置10 cm、 20 cm、30 cm(对应编号为1、2、3)的三个位置上,打开台灯 (1)选择的叶片厚薄、颜色、鲜嫩程度要尽可能一致。 (2)打孔时要避开大的叶脉,因为叶脉中没有叶绿体,而且会延长小圆形叶片上浮的时间,影响实验结果的准确性。
(3)烧杯放置时前一个烧杯不能给后一个烧杯造成光照阻挡。
1.取生长旺盛的绿叶,利用打孔器打出一批直径为1 cm的叶圆片,将叶圆片细胞间隙中的气体排出后,平均分装到盛有等量的不同浓度NaHCO3溶液的培养皿底部,置于光温恒定且适宜的条件下,如图甲。测得各组培养皿中叶圆片上浮至液面所用的时间如图乙。下列分析不正确的是( )
A.a~b段随着NaHCO3溶液浓度的增加,类囊体薄膜上水的分解速率逐渐增大 B.c~d段随着NaHCO3溶液浓度的增加,叶绿体基质中C3的生成速率逐渐减弱 C.c~d段随着NaHCO3溶液浓度的增加,单个叶圆片有机物的积累速率逐渐减小 D.a~d段如果增加光照强度或温度,都能明显缩短叶圆片上浮至液面所用的时间 解析:选D。a~b段随着NaHCO3溶液浓度的增加,叶圆片上浮至液面所用的时间不断缩短,说明氧气生成速率不断提高,因此类囊体薄膜上水的分解速率逐渐增大,A正确;c~d段随着NaHCO3溶液浓度的增加,叶圆片上浮至液面所用的时间不断延长,说明氧气生成速率在降低,即光合速率减弱,因此叶绿体基质中C3的生成速率逐渐减弱,单个叶圆片有机物的积累速率也在逐渐减小,B、C正确;题中装置置于光温恒定且适宜的条件下,如果增加光照强度或温度,都会使光合速率降低,导致叶圆片上浮至液面的时间延长,D错误。
2.(2018·武汉模拟)如图表示测定金鱼藻光合作用强度的实验密闭装置,氧气传感器可监测O2浓度的变化,下列叙述错误的是( )
8