如何促进光合产物向产品器官转化

生活作者 / 骚皮 / 2026-03-11 14:48
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植物利用阳光的能量,将二氧化碳转换成淀粉,以供植物及动物作为食物的来源。叶绿体由于是植物进行光合作用的地方,因此叶绿体可

植物利用阳光的能量,将二氧化碳转换成淀粉,以供植物及动物作为食物的来源。叶绿体由于是植物进行光合作用的地方,因此叶绿体可以说是阳光传递生命的媒介。(1)原理 植物与动物不同,它们没有消化系统,因此它们必须依靠其他的方式来进行对营养的摄取。就是所谓的自养生物。对于绿色植物来说,在阳光充足的白天,它们将利用阳光的能量来进行光合作用,以获得生长发育必需的养分。 这个过程的关键参与者是内部的叶绿体。叶绿体在阳光的作用下,把经有气孔进入叶子内部的二氧化碳和由根部吸收的水转变成为葡萄糖,同时释放氧气: CO2+H2O→C(H2O)n+O2+H2O(2)注意事项上式中等号两边的水不能抵消,虽然在化学上式子显得很特别。原因是左边的水,是植物吸收所得,而且用于制造氧气和提供电子和氢离子。而右边的水分子的氧原子则是来自二氧化碳。为了更清楚地表达这一原料产物起始过程,人们更习惯在等号左右两边都写上水分子,或者在右边的水分子右上角打上星号。(3)光反应和暗反应 光合作用可分为光反应和暗反应两个步骤(4)光反应 条件:光,色素,光反应酶场所:囊状结构薄膜上影响因素:光强度,水分供给植物光合作用的两个吸收峰 叶绿素a,b的吸收峰过程:叶绿体膜上的两套光合作用系统:光合作用系统一和光合作用系统二,(光合作用系统一比光合作用系统二要原始,但电子传递先在光合系统二开始)在光照的情况下,分别吸收680nm和700nm波长的光子,作为能量,将从水分子光解光程中得到电子不断传递,(能传递电子得仅有少数特殊状态下的叶绿素a)最后传递给辅酶NADP。而水光解所得的氢离子则因为顺浓度差通过类囊体膜上的蛋白质复合体从类囊体内向外移动到基质,势能降低,其间的势能用于合成ATP,以供暗反应所用。而此时势能已降低的氢离子则被氢载体NADP带走。一分子NADP可携带两个氢离子。这个NADPH+H离子则在暗反应里面充当还原剂的作用。 意义:1:光解水,产生氧气。2:将光能转变成化学能,产生ATP,为暗反应提供能量。3:利用水光解的产物氢离子,合成NADPH+H离子,为暗反应提供还原剂。 (5)暗反应 实质是一系列的酶促反应 条件:无光也可,暗反应酶场所:叶绿体基质 影响因素:温度,二氧化碳浓度 过程:不同的植物,暗反应的过程不一样,而且叶片的解剖结构也不相同。这是植物对环境的适应的结果。暗反应可分为C3,C4和CAM三种类型。三种类型是因二氧化碳的固定这一过程的不同而划分的。

如图为“绿叶在光下制造淀粉”的实验,请对此实验进行分析,并回答下列问题.(1)A图阴影表示为______,

通过光合作用。

光合作用可分为光反应和暗反应(又叫碳反应)两个阶段 光合作用的两个阶段 2.1 光反应

条件:光照、光合色素、光反应酶。 场所:叶绿体的类囊体薄膜。(色素) 过程:①水的光解:2H?O→4[H]+O?↑(在光和叶绿体中的色素的催化下)。②ATP的合成:ADP+Pi→ATP(在光、酶和叶绿体中的色素的催化下)。 影响因素:光照强度、CO?浓度、水分供给、温度、酸碱度等。 意义:①光解水,产生氧气。②将光能转变成化学能,产生ATP,为暗反应提供能量。③利用水光解的产物氢离子,合成NADPH,为暗反应提供还原剂NADPH。 详细过程如下: 系统由多种色素组成,如叶绿素a(Chlorophyll a)、叶绿素b(Chlorophyll b)、类胡萝卜素(Carotenoids)等组成。既拓宽了光合作用的作用光谱,其他的色素也能吸收过度的强光而产生所谓的光保护作用(Photoprotection)。在此系统里,当光子打到系统里的色素分子时,会如所示一般,电子会在分子之间移转,直到反应中心为止。反应中心有两种,光系统一吸收光谱于700nm达到高峰,系统二则是680nm为高峰。反应中心是由叶绿素a及特定蛋白质所组成(这边的叶绿素a是因为位置而非结构特殊),蛋白质的种类决定了反应中心吸收之波长。反应中心吸收了特定波长的光线后,叶绿素a激发出了一个电子,而旁边的酵素使水裂解成氢离子和氧原子,多余的电子去补叶绿素a分子上的缺。然后叶绿素a透过如图所示的过程,生产ATP与NADPH分子,过程称之为电子传递链(Electron Transport Chain)。

2.2 暗反应

暗反应的实质是一系列的酶促反应。 条件:暗反应酶。 场所:叶绿体基质。 影响因素:温度、CO?浓度、酸碱度等。 过程:不同的植物,暗反应的过程不一样,而且叶片的解剖结构也不相同。这是植物对环境的适应的结果。暗反应可分为C3、C4和CAM三种类型。三种类型是因二氧化碳的固定这一过程的不同而划分的。对于最常见的C3的反应类型,植物通过气孔将CO?由外界吸入细胞内,通过自由扩散进入叶绿体。叶绿体中含有C5。起到将CO?固定成为C3的作用。C3再与NADPH及ATP提供的能量反应,生成糖类(CH?O)并还原出C5。被还原出的C5继续参与暗反应。 光合作用的实质是把CO?和H?O转变为有机物(物质变化)和把光能转变成ATP中活跃的化学能再转变成有机物中的稳定的化学能(能量变化)。 CO?+H?O( 光照、酶、 叶绿体)==(CH?O)+O?

(1)A图阴影表示为暗处理:把盆栽的天竺葵放到黑暗处一昼夜,让叶片内的淀粉运走耗尽,以排除原有的淀粉对实验的干扰,保证实验结果所检测到的淀粉是实验过程中形成的.

(2)B图是把叶片的一部分从背腹两面用黑纸片盖住,这样做的目的是遮光做对照实验.此实验中的变量是光照.目的是看看叶片遮光部分和不遮光部分是不是都能制造淀粉.

(3)酒精能溶解叶绿素,而且酒精是易燃、易挥发的物质,直接加热容易引起燃烧发生危险.使用水对酒精进行加热,起到控温作用,以免酒精燃烧发生危险.因此D图试验过程的目的是溶解叶绿素,脱色.避免受到叶绿素的颜色干扰,使实验现象更明显.

(4)F实验现象:向叶片滴加碘液的目的是根据淀粉遇碘变蓝色的特性,检验是否产生淀粉.叶片光照(未遮盖)部分,遇碘变蓝色;叶片遮光部分,遇碘不变蓝色.滴加时应整个叶片都要滴加,因为观察整个叶子的变化.

(5)G分析现象,得出结论:叶片见光(未遮盖)部分,遇碘变蓝色,说明淀粉是光合作用的产物;叶片遮光部分,遇碘不变蓝色,说明光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件.

(6)如果设计实验证明叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,该实验的唯一变量是叶绿体,因此应该选用银边天竺葵.

故答案为:

(1)暗处理;让叶片内的淀粉运走耗尽?

(2)遮光?

(3)溶解叶绿素,脱色

(4)碘液;整个叶片都要添加;为了对比更加明显?

(5)绿叶在光下制造淀粉,淀粉遇碘变蓝

(6)银边天竺葵

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