高中生物知識點:光合速率

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中生物 來源: 高中學習網(wǎng)


光合速率:

概念:光合作用固定二氧化碳的速率。即單位時間單位葉面積的二氧化碳固定(或氧氣釋放)量。也稱光合強度。



知識點撥:

1、凈光合作用速率=總光合作用速率-呼吸作用速率
2、影響光合速率的條件:光照強度、溫度和空氣中二氧化碳濃度。
(1)光強度:光合速率隨光強度的增加而增加,但在強度達到全日照之前,光合作用已達到光飽和點時的速率,即光強度再增加光合速率也不會增加。
(2)溫度:光合作用是化學反應,其速率應隨溫度的升高而加快。但光合作用整套機構(gòu)卻對溫度比較敏感,溫度高則酶的活性減弱或喪失,所以光合作用有一個最適溫度。
(3)二氧化碳濃度:空氣中二氧化碳濃度的增加會使光合速率加快。光照強度、溫度和二氧化碳濃度對光合作用的影響是綜合性的。


相關高中生物知識點:呼吸作用

呼吸作用:

1、概念:生物的生命活動都需要消耗能量,這些能量來自生物體內(nèi)糖類、脂類和蛋白質(zhì)等有機物的氧化分解。生物體內(nèi)的有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解,最終生成二氧化碳或其他產(chǎn)物,并且釋放出能量的總過程,叫做呼吸作用(又叫生物氧化)。
(1)呼吸作用是一種酶促氧化反應。雖名為氧化反應,不論有無氧氣參與,都可稱作呼吸作用(這是因為在化學上,有電子轉(zhuǎn)移的反應過程,皆可稱為氧化)。有氧氣參與時的呼吸作用,稱之為有氧呼吸;沒氧氣參與的反應,則稱為無氧呼吸。同樣多的有機化合物,進行無氧呼吸時,其產(chǎn)生的能量,比進行有氧呼吸時要少。有氧呼吸與無氧呼吸是細胞內(nèi)不同的反應,與生物體沒直接關系。即使是呼吸氧氣的生物,其細胞內(nèi),也可以進行無氧呼吸。
(2)呼吸作用的目的,是透過釋放食物里之能量,以制造三磷酸腺苷(ATP),即細胞最主要的直接能量供應者。呼吸作用的過程,可以比擬為氫與氧的燃燒,但兩者間最大分別是:呼吸作用透過一連串的反應步驟,一步步使食物中的能量放出,而非像燃燒般的一次性釋放。在呼吸作用中,三大營養(yǎng)物質(zhì):碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的基本組成單位──葡萄糖、氨基酸和脂肪酸,被分解成更小的分子,透過數(shù)個步驟,將能量轉(zhuǎn)移到還原性氫(化合價為+1的氫)中。最后經(jīng)過一連串的電子傳遞鏈,氫被氧化生成水;原本貯存在其中的能量,則轉(zhuǎn)移到ATP分子上,供生命活動使用。
植物呼吸作用過程:有機物(儲存能量)+氧(通過線粒體)→二氧化碳+水+能量
(3)呼吸速率:又稱呼吸強度。指在一定溫度下,單位重量的活細胞(組織)在單位時間內(nèi)吸收氧或釋放二氧化碳的量,通常以“mg(μl)/(h?g)”為單位,表示每克活組織(鮮重、干重、含氮量等)在每小時內(nèi)消耗氧或釋放二氧化碳的毫克數(shù)(或微開數(shù))。呼吸速率的大小可反映某生物體代謝活動的強弱。呼吸作用是由一系列酶催化的化學反應,所以溫度對呼吸作用有很大影響。還有水分、氧氣、二氧化碳等也是影響呼吸速率的條件。
(4)植物呼吸作用原理的應用:
糧食儲存;
低溫保存蔬菜水果:通過增加二氧化碳的含量可以抑制儲存蔬菜水果等的呼吸作用;充氮氣也可以降低氧氣的濃度,抑制呼吸作用。
農(nóng)田松土;農(nóng)田排澇等措施有利于植物根的生長和對無機鹽的吸收。

影響細胞呼吸的因素及實踐應用:

1.內(nèi)部因素:
(1)不同種類的植物細胞呼吸速率不同,如旱生植物小于水生植物,陰生植物小于陽生植物。
(2)同一植株在不同的生長發(fā)育時期呼吸速率不同,如幼苗期、開花期呼吸速率較高,成熟期呼吸速率較低。
(3)同一植物的不同器官呼吸速率不同,如生殖器官大于營養(yǎng)器官。
2.環(huán)境因素:
(1)溫度

①規(guī)律:呼吸作用在最適溫度最強,超過最適溫度,呼吸酶活性下降,甚至變形失活,呼吸受抑制;低于最適溫度活性下降,呼吸受抑制。
②應用:生產(chǎn)上常用這一原理在低溫下貯存蔬菜、水果。在大棚蔬菜的栽培過程中夜間適當降溫,降低呼吸作用,減少有機物的消耗,提高產(chǎn)量。
(2)O2的濃度

①規(guī)律:在O2濃度為零時只進行無氧呼吸;O2濃度為10%以下,既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸;O2 濃度為l0%以上,只進行有氧呼吸。
②應用:生產(chǎn)中常利用降低氧的濃度抑制呼吸作用,藏少有機物消耗這一原理來延長蔬菜、水果保鮮時間。
(3)CO2濃度
①規(guī)律:從化學平衡的角度分析,C02濃度增加,呼吸速率下降。
②應用:在蔬菜和水果的保鮮中,增加CO:濃度具有良好的保鮮作用。
(4)水含量

①規(guī)律:在一定范圍內(nèi),細胞呼吸強度隨含水量的增加而加強,隨含水量的減少而減弱。
②應用:在作物種子的儲藏時,將種子風干,以減弱細胞呼吸,減少有機物的消耗。

思維拓展:

1、溫室中栽培農(nóng)作物提高產(chǎn)量的措施有兩個方面,提高光合強度和降低呼吸消耗。影響細胞呼吸的因素有溫度、氧氣濃度、二氧化碳濃度、含水量等,但農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最?紤]的是溫度。其他幾個因素不容易控制。
2、植物細胞呼吸的最適溫度一般在25~35℃,最高溫度在35~45℃。
3、綠色植物細胞呼吸的最適溫度總比光合作用的最適溫度高。一般情況下,植物細胞呼吸的最適溫度為30℃,而光合作用的最適溫度為25℃。


相關高中生物知識點:光照強度

光照強度:

光照強度是光合作用過程中影響光合作用的條件之一。

光補償點(b):是指在此光強下光合作用合成的有機物的量正好=呼吸作用消耗的量,也就是:總光合作用-呼吸作用消耗=凈光合作用=0。
光飽和點(c):指光合作用達到最大值那一時刻的光強,也就是說此點之后,光合速率的曲線為一條穩(wěn)定的平行與橫軸的直線(沒有特殊情況的條件下)。
呼吸速率點(a):黑暗條件下的測得CO2的釋放量,即呼吸速率。
a?b點表示呼吸速率>光合速率。
b點之后表示光合速率大于呼吸速率。

知識點撥:

c點之后光合速率不隨光照的增加而增強主要是因為受其他條件的限制,例,色素、酶的數(shù)量、CO2的濃度等條件的限制。

知識拓展:

1、植物在光下實際合成有機物的速率為實際(總)光合速率;光照下測定的CO2吸收速率(或O2釋放速率)則為凈(表觀)光合速率。
2、當凈(表觀)光合速率>0時,植物積累有機物而生長;當凈光合速率=0時,植物不能生長;當凈光合速率<0時,植物不能生長,長時間處于此種狀態(tài),植物將死亡。

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