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高中生物:光合作用的图像分析题

 许愿真 2016-06-28

  图文分析是光合作用考题中十分常见的一种题型,需要我们有分析图文信息、获取关键信息的能力。理解错了图形所表达的意思,知识点记忆得越牢固,越会造成南辕北辙的结果。有时候我们觉得题目所给的选项怎么全错或者全对,很怪异,回头分析是否理解错了图意。所以平时多练练手,考试难题做起来也会如鱼得水。

  科学家对生长在某区域两个不同地段(水分条件相对较好的沟底和水分条件较差的坡面)的中国沙棘雌、雄株进行了研究,测得一天中

  吸收量变化如图。下列分析正确的是

  

A 一般情况下,曲线I所代表的植株在8点和12点时碳反应所固定的

  量不相同

B 在12:00时,若适当提高

  浓度,短时间内植株Ⅱ中

  的合成速率减慢

C 沟底和坡面的中国沙棘雄株都比雌株更适合在干旱地区生存
D 提取秋季沙棘叶片中的光合色素进行纸层析,可能只出现溶解度较小的2条色素带

  【考查方向】

  光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,叶绿体色素的提取和分离实验

  【解析】

  A项. 图中可以看出曲线Ⅰ中8:00和12:00两个时刻的净光合作用速率相等,但是净光合速率=总光合速率-呼吸速率,由于这两个时刻下温度不同,导致呼吸强度不同,故总光和强度不同,暗反应固定的

  的量不相等,正确。

  B项. 在12:00时,由于气孔关闭,叶绿体内储存了较多的

  和

  ,所以适当提高

  浓度,会消耗较多的

  和

  ,根据反应平衡原理,短时间内植株II中

  合成速率将加快,错误。

  C项. 曲线Ⅲ和Ⅳ均在坡面,含水量较少,图中可以看出雄株的净光合速率较低,因此雌株比雄株更适合在干旱地区生存,错误。

  D项. 在秋季,植物叶片发黄,叶肉细胞中的叶绿素含量很少,所以利用纸层析法分离沙棘叶片中的光合色素,可能只出现溶解度较大的2条色素带,即胡萝卜素和叶黄素,错误。

  故本题选A项。

  你能用一句话概括出这张图表达的意思吗?之所以让大家概括,是希望大家关注到图形各方面的信息——横坐标、纵坐标、各曲线代表的含义,以及他们的关系。比较容易出错的是纵坐标的“二氧化碳吸收量”。由于植物同时进行着光合作用和呼吸作用,光合作用吸收二氧化碳,呼吸作用释放二氧化碳,科学家所测的二氧化碳吸收量是两者的差值,所代表的就是净光合作用。真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。

  一句话概括图意: 沟底、坡面的雌雄沙棘这四种类型的植株从早上6点到下午6点净光合作用的变化过程。

  稍微科普一下,由于科学家在最新的研究中发现,在有光照的时候,暗反应仍然继续,为了更形象的表现此反应的性质就把名字改为了碳反应。碳反应就是暗反应。

  植物一天的光合作用、呼吸作用强度并不是一尘不变的。光合作用的强度主要受光照的影响。以北方夏季的一天为例,上午10时左右,光照充足,气温适宜,此时叶片的气孔张开,吸收CO2充足,因此光合作用的效率高、强度大,达到了一个高峰;中午12时左右,光照强度最大,但气温高,叶片气孔关闭,CO2的吸收量下降,因缺乏原料使有机物合成量下降,光合作用陷入低谷;下午15时左右,光照充足,气温下降,叶片气孔张开,吸收充足的CO2,合成的有机物增加,光合作用的强度再次达到一个的高峰;此后,光照减弱,光反应受阻,有机物的合成量逐渐降低。呼吸作用主要受温度的影响,中午温度高,呼吸强度增大。

  另一个关键的知识点是光反应和暗反应的联系,光反应产物[H]是暗反应中CO2的还原剂,ATP为暗反应的进行提供了能量,暗反应产生的ADP和Pi为光反应形成ATP提供了原料。适当提高暗反应原料二氧化碳浓度,暗反应增强,需要光反应提供的NADPH和ATP增加,则NADPH的合成速率将加快。

  

  秋季的叶片变黄,原因是低温使叶绿素分解,对秋季沙棘叶片中的光合色素进行纸层析,只能分离出胡萝卜素和叶黄素2条色素带。回顾一下分离色素利用纸层析法,原理是四种色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的扩散速度快,结果从上而下分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b,可以看出 溶解度从大到小:胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b 。

  低等植物的光和色素为藻胆素,在蓝藻、红藻等藻类中常与蛋白质结合为藻胆蛋白,吸收、传递光能。

  合成叶绿素需要光照、温度、必需元素。黑暗中不能合成叶绿素,温度过低(<2℃—4℃)或过高(>40℃)抑制叶绿素的合成,最适温度为30℃;同时低温会使叶绿素分解。

  小编|梁畑

 

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