内容发布更新时间 : 2024/12/23 2:29:38星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
① 回收碳素。通过C2碳氧化环可回收乙醇酸中3/4的碳(2个乙醇酸转化1个PGA,释放1个CO2)。
② 维持C3光合碳还原循环的运转。在叶片气孔关闭或外界CO2浓度低时,光呼吸释放的CO2能被C3途径再利用,以维持光合碳还原环的运转。
③ 防止强光对光合机构的破坏作用。在强光下,光反应中形成的同化力会超过CO2同化的需要,从而使叶绿体中NADPH/NADP、ATP/ADP的比值增高。同时由光激发的高能电子会传递给O2,形成的超氧阴离子自由基会对光合膜、光合器有伤害作用,而光呼吸可消耗同化力与高能电子,降低超氧阴离子自由基的形成,从而保护叶绿体,免除或减少强光对光合机构的破坏。
13. 答:①一年中没m2通过植物光合作用所形成的有机物质的所包含的能量为: (1200+500)÷0.5×(1-12%)×1000÷667=4485.75千卡/m2 ②光能利用率=单位面积的光合产物包含的能量÷单位面积的辐射能×100% =4485.75千卡/ m2÷(1120千卡/cm2×100)×100% =4.005%
14. 答:光合速率(mg CO2·dm-2·h-1)= (0.528-0.468)×1.2×60÷20×100=21.6 15. 答:以下三方面的研究可证实光合作用中释放的O2来自水。
①尼尔(C.B.Van Niel)假说 尼尔将细菌光合作用与绿色植物的光合作用反应式加以比较,提出了以下光合作用的通式: 光,自养生物
CO2 + 2H2A-----------→(CH2O)+2A+H2O
这里的H2A代表还原剂,可以是H2S、有机酸等,对绿色植物而言,H2A就是H2O,2A就是O2。
②希尔反应 希尔(Robert.Hill)发现在叶绿体悬浮液中加入适当的电子受体(如草酸铁),照光时可使水分解而释放氧气: 光,破碎叶绿体
+++
4Fe3+2H2O-----------→4Fe2+4H+O2
这个反应称为希尔反应。此反应证明了氧的释放与CO2还原是两个不同的过程,O2的释放来自于水。
③18O的标记研究 用氧的稳定同位素18O标记H2O或CO2进行光合作用的实验,发现当标记物为H218O时,释放的是18O2,而标记物为C18O2时,在短期内释放的则是O2。 光,光合细胞
CO2+ 2H218O-----------→(CH2O)+18O2 + H2O
16. 答:① C4植物叶片具有特殊的有利于光合的结构和光合途径。
② 维管束鞘细胞中有高的CO2浓度,促进了Rubisco的羧化反应,抑制了Rubisco的加氧反应。
③ PEPC对CO2的亲和力高。由于C4植物叶肉细胞中的PEPC对CO2的亲和力高,即使BSC中有光呼吸的CO2释放,CO2在未跑出叶片前也会被叶肉细胞中的PEPC再固定。 17. 答:叶绿体有两层被膜,分别称为外膜和内膜,具有选择性。叶绿体膜以内的基础物质为基质。基质成分主要是可溶性蛋白质和其他代谢活跃物质。在基质里可固定CO2形成淀粉。在基质中分布有绿色的基粒,它是由类囊体垛叠而成。光合色素主要集中在基粒之中,光能转变为化学能的过程是在基粒的类囊体膜上进行的。
18. 答:C3途径可分为三个阶段:①羧化阶段。CO2被固定,生成了3-磷酸甘油酸,为最初产物。②还原阶段。利用同化力(NADPH、ATP)将3-磷酸甘油酸还原3—磷酸甘油醛—光合作用中的第一个三碳糖。③更新阶段。光合碳循环中形成了3—磷酸甘油醛,经
过一系列的转变,再重新形成RuBP的过程。
19. 答:响光能利用率的因素大体有以下几方面:
① 光合器官捕获光能的面积,作物生长初期植株小,叶面积不足,日光的大部分直射于地面而损失。
② 光合有效幅射能占整个辐射能的比例只有53%,其余的47%不能用于光合作用。 ③ 光合器官上的光不能被光合器官全部吸收,要扣除反射、透射及非叶绿体组织吸收的部分。
④ 吸收的光能在传递到光合反应中心色素过程中会损失,如发热、发光的损耗。 ⑤ 光合器将光能转化为同化力,进而转化为稳定化学能过程中的损耗。 ⑥ 光、暗呼吸消耗以及在物质代谢和生长发育中的消耗。
⑦ 环境因素对光合作用的影响,如作物在生长期间,经常会遇到不适于作物生长与进行光合的逆境,如干旱、水涝、低温、高温、阴雨、缺CO2、缺肥、盐渍、病虫草害等。在逆境条件下,作物的光合生产率要比顺境下低得多,这些也会使光能利用率大为降低。 提高作物光能利用率的主要途径有:
① 提高净同化率 如选择高光效的品种、增施CO2、控制温湿度、合理施肥等。 ② 增加光合面积 通过合理密植或改变株型等措施,可增大光合面积。 ③ 延长光合时间 如提高复种指数、适当延长生育期,补充人工光源等。
20.答:①酶活化调节:通过改变叶的内部环境,间接地影响酶的活性。如间质中pH的升高,Mg2+浓度升高,可激活RuBPCase和Ru5P激酶。
②质量作用的调节,代谢物的浓度可以影响反应的方向和速率。
③转运作用的调节,叶绿体内的光合最初产物--磷酸丙糖,从叶绿体运到细胞质的数量,受细胞质里的Pi数量所控制。Pi充足,进入叶绿体内多,就有利于叶绿体内磷酸丙糖的输出,光合速率就会加快