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微专题5气孔与细胞代谢[知识必备]气孔是植物叶片与外界进行气体交换的主要通道通过气孔扩散的气体有
02、CO2和水蒸气气孔的运动可以影响光合作用、细胞呼吸及蒸腾作用.气孔的结构及分布气孔由两个肾形的保卫细胞内含叶绿体构成气孔一般分布在陆生植物如阳生植物下表皮,浮水植物只在上表皮分布.气孔的开闭植物气孔的开闭运动关键在于保卫细胞吸水失水变化由于保卫细胞的内外壁厚度不一样,当保卫细胞吸水膨胀时,较薄的外壁就会伸长,细胞向内弯曲,于是气孔就张开;当保卫细胞失水时,气孔就关闭了.调节气孔开闭的因素⑴光植物气孔一般是按昼夜节律开闭白天打开气孔进行光合作用,晚上通过关闭气孔来减少水分损失2CO2浓度低浓度C02气孔开启⑶含水量干旱或蒸腾过强失水多气孔关闭4植物激素细胞分裂素促进气孔开放,而脱落酸却引起气孔关闭[对点小练]
1.2019•全国卷I29将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理,该植物根细胞中溶质浓度增大,叶片中的脱落酸ABA含量增高,叶片气孔开度减小回答下列问题
(1)经干旱处理后,该植物根细胞的吸水能力
(2)与干旱处理前相比,干旱处理后该植物的光合速率会出现这种变化的主要原因是⑶有研究表明干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料,设计实验来验证这一结论要求简要写出实验思路和预期结果答案
(1)增强
(2)降低气孔开度减小使供应给光合作用所需的C02减少⑶取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度,经干旱处理后,再测定气孔开度预期结果是干旱处理前后气孔开度不变将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组在干旱条件下,一组进行ABA处理,另一组作为对照组,一段时间后,分别测定两组的气孔开度预期结果是ABA处理组气孔开度减小,对照组气孔开度不变解析
(1)经干旱处理后,植物根细胞的细胞液浓度增大,植物的吸水能力增强
(2)干旱处理后,叶片气孔开度减小,使C02供应不足,暗反应减弱,从而导致光合作用减弱
(3)本实验需先设计干旱处理与非干旱处理的对照,证明干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的;再设计在干旱条件下ABA处理组与非ABA处理组的对照,证明干旱条件下气孔开度减小是由ABA引起的
2.(2020•江苏连云港赣中3月考)2018年6月,美国《科学》杂志刊登新理论蓝藻可利用近红外光(NIR)进行光合作用科学家设计了4组不同成分的光分别处理生长状态相同的蓝藻,10天后测定相关量,请据表分析回答⑴科学家设计本实验的目的是⑵由第3组可以得出NIR可以提高净光合速率的可能原因包括
①主要通过提高叶绿素f的含量来提高光反应从而提高光合速率;
②通过提高提高二氧化碳的吸收从而提高光合速率
(3)在此次实验中1组的作用是实验中选用蓝紫光作为补充光源的依据是O同时补充蓝紫光和NIR会(填“促进”或“抑制”)蓝藻生长
(4)叶肉细胞间隙C02至少需要跨层磷脂双分子层才能达CO2固定的部位第4组实验中净光合速率最低,最可能的原因是O答案
(1)探究光的成分与蓝藻净光合速率的关系⑵
②气孔导度
(3)对照叶绿素主要吸收红光和蓝紫光抑制
(4)3气孔导度减小,二氧化碳不足,暗反应减慢,光合速率小解析
(1)分析实验可知,该实验自变量是补充的光质种类,因变量有蓝藻叶绿素含量、气孔导度及净光合速率,故本实验的目的是探究光的成分与蓝藻净光合速率的关系
(2)比较第3组和空白对照组结果可知,叶绿素f的含量和气孔导度增大,由此可以得出NIR可以提高净光合速率的可能原因包括
①主要通过提高叶绿素f的含量来提高光反应从而提高光合速率;
②通过提高气孔导度提高二氧化碳的吸收从而提高光合速率
(3)在此次实验中1组没有经过特殊处理,属于对照组,实验中选用蓝紫光作为补充光源的依据是叶绿素主要吸收红光和蓝紫光同时补充蓝紫光和NIR导致净光合速率降低,会抑制蓝藻生长
(4)叶肉细胞间隙C02要进入叶绿体中固定至少需要跨3层磷脂双分子层(1层细胞膜+1层叶绿体外膜+1层叶绿体内膜)第4组实验中净光合速率最低,最可能的原因是气孔导度减小,二氧化碳不足,暗反应减慢,光合速率小组另1234光的成分白光白光+蓝紫光白光+NIR白光+蓝紫光+NIR叶绿素含量/mg・g]叶绿素a叶绿素b叶绿素f净光合速率(CO2)-m-2-s-1)气孔导度/mmolH2Om-2s-1234214240184。