关于光合作用的部分知识归纳
一、光合作用发现过程中的一些经典实验:
序号 |
实验
操作者 |
实 验 过 程 |
实验结果 |
说明问题
及存在问题 |
1 |
海尔蒙特 |
将一株2. 3kg重的小柳树种在90.8kg重的干土中,用雨水浇灌5年,小柳树长成重76.7kg植株,而土壤重量只比试验开始减少了57g。 |
柳树重量有了明显的增加,但是土壤重量减少不明显。 |
植物生长所需要的养料主要来自于水,而不是土壤。没有发现光及空气的作用 |
2 |
普里
斯特利 |
1、将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在一个密闭的玻璃罩内;
2、将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内,小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内。 |
1、蜡烛不容易熄灭;
2、小鼠也不容易窒息而死。 |
植物可以更新空气;没有发现光的关键性作用 |
3 |
萨克斯 |
把绿色植物放在暗处几小时,目的是消耗掉叶片中的营养物质,然后把这个叶片一半曝光,另一半遮光。过一段时间后,用碘蒸气处理叶片。 |
遮光的一半叶片没有发生颜色变化,曝光的那一半叶片则呈深蓝色。 |
绿色叶片光合作用中产生了淀粉 |
4 |
英根豪斯 |
取一新鲜带叶枝条和一装水的水槽,把带叶的枝条放在水里,放在阳光下 |
叶能产生氧气 |
植物需要阳光才能制造出氧气 |
5 |
恩吉尔曼 |
1、把载有水绵和好氧性细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里,然后用极细的光束照射水绵;
2、临时装片完全暴露在光下。 |
1、通过显微镜的观察发现,好氧性只集中在叶绿体被光束照射到的部位附近;
2、好氧性细菌则集中在叶绿体所有受光部位的周围。 |
氧气是由叶绿体释放出来的,叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所 |
6 |
恩吉尔曼 |
把载有水绵和好氧性细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里,让白光透过三棱镜,形成连续光谱,横向照射水绵临时装片 |
好氧性细菌主要聚集在红光和蓝光区域 |
叶绿体主要吸收红光和蓝光用于光合作用,放出氧气 |
7 |
鲁宾
和卡门 |
用氧的同位素18O,分别标记H2O和CO2,使它们分别成为H218O和C18O2,然后进行两组光合作用实验:1、向绿色植物提供H218O和CO2;2、向绿色植物提供H2O和C18O2。 |
相同条件下,对两组实验结果分析:
1、释放的氧全部是18O2;2、释放的氧全部是O2; |
光合作用释放的氧全部来自水 |
8 |
卡尔文 |
用14C标记的CO2饲养小球藻,观察在小球藻光合作用中碳的转化和去向 |
探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径 |
提出了CO2同化的途径,称为卡尔文循环 |
二、外界条件的改变引起光合作用过程的一些物质变化:
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改变条件 |
可 能 性 原 因 |
C3 |
C5 |
ATP |
有机物积累速率 |
1 |
光照增强 |
①由阴转晴;②补加光照 |
减少 |
增多 |
增多 |
增多 |
2 |
光照减弱 |
①由晴转阴;②适当遮光 |
增多 |
减少 |
减少 |
减少 |
3 |
CO2增多 |
①施CO2气肥;②施农家肥 |
增多 |
减少 |
减少 |
增多 |
4 |
CO2减少 |
①气孔关闭;②光合作用持续较强 |
减少 |
增多 |
增多 |
减少 |
说明:(1)以上被改变的条件原来均未达最适条件标准;(2)其他条件不变;(3)C3、C5、ATP、有机物积累速率都是与之前相比的相对值。
三、农业生产上提高光能利用率的常见措施:
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措施 |
概念或原理 |
优 点 |
1 |
轮作 |
在一定年限内,同一块田地按预定的顺序,轮换种植不同的作物。 |
合理的轮作,能够改变原有的食物链,防治病虫害;合理利用土壤中的矿质元素,恢复和提高土壤肥力,有效防止土壤肥力的衰竭;还可以防止或减少杂草滋生等,最终达到提高作物产量和品质的目的。 |
2 |
间作 |
两种或两种以上的作物,在同一块田地上,隔株、隔行或隔畦同时栽培。 |
有利于通风透光,充分合理的利用地力和光能,有效的预防害虫,不少作物间作在一起还可以相互促进生长,有效的提高单位耕地面积的农作物产量。 |
3 |
套作 |
在同一块田地上,在前一季作物生长后期,将后一季作物播种或栽植在前季作物的株、行间或畦间的种植方式。 |
可以有效的解决季节(茬口)矛盾,提高复种指数,延长光照时间,提高光能利用率,从而增加单位面积农作物的年产量。 |
4 |
大棚栽培 |
利用人工方式(如塑料薄膜、玻璃等)将农作物生长环境与外界隔离开来。 |
有利于人工对农作物生长环境加以控制,如光照、温度、CO2等,从而达到反季节生产农产品和增产的目的。 |
5 |
合理密植 |
造成一个多层次,立体的,叶面积系数合理的田间群体结构。在这种密度下,中、下层叶片仍具有较好的光照条件,能够保持相当的光合效能,并维持较长的同化时期,从而获得高额的产量。 |
能够使群体得到最好的发展,有较合适的光合面积,充分利用日光能和地力。是提高光能利用率的主要措施之一。 |
6 |
改变株型 |
培育优良的高产新品种,株型都具有共同的特征:杆矮,叶直而小、厚、分蘖密集。 |
株型改善,就能增加密植程度,增大光合面积,耐肥不倒伏,充分利用光能,提高光能利用率。 |
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