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 | 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 |
| 改变条件 | 可 | 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。
| 措施 | 概念或原理 | 优 |
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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