光合作用在叶绿体进行,叶绿体是植物细胞内最重要、最普遍的质体,它是进行光合作用的细胞器。叶绿体利用其叶绿素将光能转变为化学能,把CO2与水转变为糖。叶绿体是世界上成本最低、创造物质财富最多的生物工厂。
叶绿体的概念是什么
叶绿体是质体的一种,是高等植物和一些藻类所特有的能量转换器。其双层膜结构使其与胞质分开,内有片层膜,含叶绿素,故名为叶绿体。
叶绿体是含有绿色色素(主要为叶绿素a、b)的质体,为绿色植物进行光合作用的场所,存在于高等植物叶肉、幼茎的一些细胞内,藻类细胞中也含有。叶绿体的形状、数目和大小随不同植物和不同细胞而异。
叶绿体有什么功能
叶绿体的功能是进行光合作用。光合作用是叶绿素吸收光能,使之转变为化学能,同时利用二氧化碳和水制造有机物并释放氧的过程。其中包括很多复杂的步骤,一般分为光反应和暗反应两大阶段。
光反应:这是叶绿素等色素分子吸收,传递光能,将光能转唤为化学能,形成ATP和NADPH的过程。在此过程中水分子被分解,放出氧来。
暗反应:光合作用的下一步骤是在暗处(也可在光下)进行的。它是利用光反应形成的ATP提供能量,NADPH2还原CO2,固定形成的中间产物,制造葡萄糖等碳水化合物的过程。通过这一过程将ATP和NADPH2,中的活跃化学能转换成贮存在碳水化合物中的稳定的化学能。它也称二氧化碳同化或碳同化过程,这是一个有许多种酶参与反应的过程。
光合作用相关例题及解析
为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响,科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四种实验。各组实验的温度、光照强度和浓度等条件相同、适宜且稳定,每组处理的总时间均为135s,处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下:
A组:先光照后黑暗,时间各为67.5s;光合作用产物的相对含量为50%。
B组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为7.5s;光合作用产物的相对含量为70%。
C组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为3.75ms(毫秒);光合作用产物的相对含量为94%。
D组(对照组):光照时间为135s;光合作用产物的相对含量为100%。
回答下列问题:
(1)单位光照时间内,C组植物合成有机物的量__________(填“高于”、“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量,依据是__________;C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要__________,这些反应发生的部位是叶绿体的__________。
(2)A、B、C三组处理相比,随着__________的增加,使光下产生的__________能够及时利用与及时再生,从而提高了光合作用中的同化量。
解析:
(1)由题干可知,C组光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为3.75ms(毫秒),处理的总时间为135s,C组光合作用的产物相对含量为94%,D组光照时间为135s,光合作用产物的相对含量为100%,C组光照的时间仅为D组的一半,而C组光合作用产物的相对含量达到D组的94%,故单位光照时间内,C组植物合成有机物的量高于D组植物合成有机物的量;
C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要光照;光合作用暗反应可以在黑暗条件下进行,这些反应发生的部位是叶绿体的基质。
(2)由题干可知A、B、C三组处理中,光照和黑暗交替频率不同,通过三组光合作用产物的相对含量可知,随着光照和黑暗交替频率的增加,光下产生的ATP和还原型辅酶Ⅱ能够及时利用与及时再生,从而提高了光合作用中二氧化碳的同化量。
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