2019年2月24日 星期日

(21) 光合作用題解


光合作用題解

測試站
CE-2007-II-3
光合作用的過程是二氧化碳加水,合成葡萄糖,並釋出氧氣,因此屬合成過程,相反,呼吸作用才是分解過程。
基本上,光合作用是一個把光能轉換成化學能,貯存於葡萄糖的過程,對生物而言,葡萄糖是食物,因此也屬於生產者製造食物的過程。

CE-2009-I-5a
(a)    光合作用所需條件是光、葉綠素、水及二氧化碳。
A是表皮細胞,沒有葉綠素,因此光合作用速率應是零。
B是柵狀組織,含有最多葉綠體,亦相對來說最接近從上而來的光源,因此光合作用速率應是最高的。
C應是輸導組織,沒有葉綠體,因此光合作用速率也應是零。
D是海綿組織,含有葉綠體,但排列疏鬆,葉綠體密度不夠柵狀組織高,因此光合作用速率應較低。
E是下表皮,下表皮的主要細胞沒有葉綠體,但下表皮的保衞細胞則有葉綠體,仍會進行少量光合作用。
因此,按光合作用速率,由高至低排列的話,應是B->D->E->(AC)
(b)   根據圖中所見,光合作用速率最高的應是B,柵狀組織細胞,適應特徵應是含有許多葉綠體(注意,必須要註明許多,因為海綿組織細胞及保衞細胞皆含有葉綠體)及排列緊密,使柵狀組織位置整體葉綠體密度最高。
(c)    部位D是海綿組織,細胞排列疏鬆,可使二氧化碳更易經細胞間隙擴散至柵狀組織,那裡才是主要進行光合作用的位置。

SQA-Biology Intermediate 2 2011 Q5
應該比較一個有光,另一個沒有光,而其他條件相同的兩個實驗裝置。
裝置1有黑色膠袋,可隔絶光線,而化學品可產生二氧化碳,以使葉片能更有效進行光合作用。裝置2是透明膠袋,可讓光線進入。
注意,即使沒有能產生二氧化碳的化學品,其實仍能比較的,因為空氣中也含有二氧化碳,祇是濃度不高。真正進行實驗時,可能裝置2的葉片因光合作用速率不高,而導致無法檢測出有否進行光合作用。
由於已知光合作用需要二氧化碳,如吸收掉空氣中的二氧化碳的話,裝置34的葉片無法進行光合作用,自然不可能有甚麼結果。

HKDSE-2012練習卷 1A-6
碳固定需要來自光反應的能量載體,即ATPNADPH,這兩種化學品是來自光反應的。

HKDSE-2012練習卷 1A-8
限制因素的定義是,如果某一種因素於某一時間,如濃度或強度增加,而會光合作用速率上升的話,那於該時間內是光合作用的限制因素。
於圖中可見,光強度低於5時,光強度與光合作用速率是成正比的,即光強度愈大,光合作用速率愈高,因此於光強度低於5時,光是限制因素! 但溫度及二氧化碳是否限制因素則沒有足夠資料確定! (注意! 是沒有足夠資料確定! )
當光強度超過時,光肯定不再是限制因素,根據曲線圖,最底一條跟中間一條比較,較高二氧化碳濃度會使光合作用速率上升,因此二氧化碳濃度是限制因素。

練習
1.      實驗是探究光合作用是否需要二氧化碳,如果實驗裝置是吸收二氧化碳化學品的話,即沒有二氧化碳,那對照裝置便應是有供應二氧化碳的,而其他條件保持不變。因此裝置C是最接近的。裝置C起碼沒有吸收二氧化碳的化學品,由於空氣中本身含有二氧化碳,因此可視作有供應二氧化碳。
由於植株被鐘形罩蓋著,二氧化碳濃度無法持續供應,植株進行光合作用的速率可能很有限,產物也不多,導致這實驗裝置有機會無法測試有否進行進行光合作用。
但注意,即使實驗裝置跟對照裝置的結果一樣,即測不出光合作用產物,結論應是「無法證明光合作用需否二氧化碳」而不是「光合作用不需要二氧化碳」。

2.      光線被葉綠素吸收,吸收的光能使葉綠素分子釋出高能量電子(可視作光能傳至電子)。失去電子的葉綠素變得不穩定,因而從水搶回電子。水分子失去電子後,被分解成氫原子及氧氣。氫原子用以形成NADPH,以供碳固定之用。氧氣會釋出,供呼吸作用之用,多餘的會釋出至空氣中。

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