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例析有效光合辐射(PAR)和净光合速率的关系

2015-03-18 18:47阅读:
例析有效光合辐射(PAR)和净光合速率的关系

疑难问题:环境因素对光合作用过程的影响主要要求是光照强度、温度和CO2浓度,但有时也出现了有效光合辐射,通过下列两试题对有效光合辐射有进一步的理解。
光合有效辐射是绿色植物进行光合作用过程中,吸收的太阳辐射中使叶绿素分子呈激发状态的那部分光谱能量。
植物的五种光合反应,即光合作用、色素合成、光周期现象、趋光性和光形态诱变,都集中在波长400700nm范围内。所以通常将400700nm
波段的辐射称为光合有效辐射。光合有效辐射是植物生命活动、有机物合成和产量形成的能量来源。晴天里太阳直射光合有效辐射能量起主导作用。
光合有效辐射可用仪器直接测定。
试题1某果树在晴朗夏季的一天中,光合速率、细胞间CO2浓度、光合有效辐射(太阳辐射中能被绿色植物用来进行光合作用的那部分能量)的变化情况如图所示。
例析有效光合辐射(PAR)和净光合速率的关系
1)对叶绿素而言,有效辐射的光主要是 红光 蓝紫光 ;光反应产生的 ATP NADPH 是碳反应中将二氧化碳还原为糖的能源物质。
2)据图可知,1300时限制光合速率的因素主要是 细胞间CO2浓度
3)在温度等其他条件相同而且适宜的条件下,DE点所表示的CO2浓度下,光饱和点低的是 D 点。
分析:C点产生的原因是胞间CO2浓度低,这可能是晴朗夏季的中午,气孔关闭造成的;D点光饱和点低的原因在于细胞间CO2浓度低,所需要的光弱就可以达到饱和。
试题2为研究某植物光合作用的环境影响因素,在天气晴朗的某一天里,科学家检测了该植物幼苗的光合速率及其主要环境影响因素的日变化情况(光合有效辐射,是指太阳辐射中能被绿色植物用来进行光合作用的那部分能量),结果如下图所示。请回答下列问题: 例析有效光合辐射(PAR)和净光合速率的关系
1)叶绿体内光合色素分布的场所是 类囊体膜 CO2RuBP结合的场所是叶绿体的 基质
2600幼苗净光合速率较低的主要环境原因是 光合有效辐射较小 ,此时若适当升高胞间CO2浓度,则净光合速率将会 基本相同 。据图2可知,若仅考虑环境因素,在12001600这两个时刻的环境条件下,幼苗的光饱和点 基本相同
3)研究表明,14001600幼苗的气孔开放程度都较大,但1400总光合速率最小,主要生理原因是光合作用有关酶的活性 较小 14001600胞间CO2浓度明显下降的环境原因主要是 气温降低 和光合有效辐射减小。
分析:6:00时光合有效辐射是限制因素,所以适当增加细胞间CO2浓度,净光合速率基本相同,12:00和16:00时由于温度相同,细胞间CO2浓度相同,仅考虑环境因素,那么达到饱和的光饱和点应该基本相同。
天气晴朗,14:00时往往温度过高,酶的活性降低,14:00后细胞间CO2浓度下降,说明净光合速率增强,说明酶的活性增加,气温应该由过高而降低,但这段时间内光合有效辐射超过饱和点,不是限制因素,所以光合有效辐射减小,净光合速率仍然增强。

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