与野生型拟南芥 WT 相比,突变体 t 1 和 t 2 在正常光照条件下,叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同(图 1 示意图),造成叶绿体相对受光面积的不同(图 2 ),进而引起光合速率差异,但叶绿素含量及其它性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下,下列叙述 错误 的是( )
A . t 2 比 t 1 具有更高的光饱和点(光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度)
B . t 1 比 t 2 具有更低的光补偿点(光合吸收 CO 2 与呼吸释放 CO 2 等量时的光照强度)
C .三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关
D .三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大
D
【分析】
光照强度影响光合作用强度的曲线:由于绿色植物每时每刻都要进行细胞呼吸,所以在光下测定植物光合强度时,实际测得的数值应为光合作用与细胞呼吸的代数和 ( 称为 “ 表观光合作用强度 ") 。如下图 :
A 表示植物呼吸作用强度, A 点植物不进行光合作用, B 点表示光补偿点, C 点表示光饱和点。
【详解】
A 、图 1 可知, t 1 较多的叶绿体分布在光照下, t 2 较少的叶绿体分布在光照下,由此可推断, t 2 比 t 1 具有更高的光饱和点(光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度), A 正确;
B 、图 1 可知, t 1 较多的叶绿体分布在光照下, t 2 较少的叶绿体分布在光照下,由此可推断, t 1 比 t 2 具有更低的光补偿点(光合吸收 CO 2 与呼吸释放 CO 2 等量时的光照强度), B 正确;
C 、通过题干信息可知,三者的叶绿素含量及其它性状基本一致,由此推测,三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关, C 正确;
D 、三者光合速率的差异,在一定光照强度下,随光照强度的增加而变大,但是超过光的饱和点,再增大光照强度三者光合速率的差异不再变化, D 错误。
故选 D 。
光合作用过程:
1、光合作用的概念:
绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
2、光合作用图解:
3、光合作用的总反应式及各元素去向
(1)光合作用过程图:
氮能够提高光合作用的效率的原因是:氮是许多种酶的组成成分光合作用的场所:光合作用第一个阶段中的化学反应,必须有光才能进行。在类囊体的薄膜上进行;光合作用的第二个阶段中的化学反应,有没有光都可以进行。在叶绿体基质中进行。
(2)玉米是C4植物,其维管束鞘细胞中含有没有基粒的叶绿体,能够进行光合作用的暗反应。C4植物主要是那些生活在干旱热带地区的植物。
①四碳植物能利用强日光下产生的ATP推动PEP与CO2的结合,提高强光、高温下的光合速率,在干旱时可以部分地收缩气孔孔径,减少蒸腾失水,而光合速率降低的程度就相对较小,从而提高了水分在四碳植物中的利用率。
②二氧化碳固定效率比C3高很多,有利于植物在干旱环境生长。C3植物行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中;而C4植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内,维管束鞘细胞不含叶绿体。
(3)影响光合作用强度的条件:温度、CO2浓度、光照强度、叶片面积等。
(4)光合细菌:利用光能和二氧化碳维持自养生活的有色细菌。光合细菌(简称PSB)是地球上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核生物,是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称,是一类没有形成芽孢能力的革兰氏阴性菌,是一类以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物。光合细菌广泛分布于自然界的土壤、水田、沼泽、湖泊、江海等处,主要分布于水生环境中光线能透射到的缺氧区。
项目 | 光反应(准备阶段) | 暗反应(完成阶段) |
场所 | 叶绿体的类囊体薄膜上 | 叶绿体的基质中 |
条件 | 光、色素、酶、水、ADP、 Pi |
多种酶、[H]、ATP、CO2、C5 |
物质变化 | ||
能量的变化 | 光能转变成ATP中活跃的化学能 | ATP中活跃的化学能转变成(CH2O)中稳定的化学能 |
相互联系 | 光反应产物[H]、ATP为暗反应提供还原剂和能量;暗反应产生的ADP、Pi为光反应形成ATP提供了原料 |
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