第5章 细胞的能量供应和利用 第4节 光合作用与能量转化 第2课时 光合作用的原理和应用(共55张PPT)

(共55张PPT)
第2课时　光合作用的原理和应用
2019版生物学必修1 《分子与细胞》
同步课件
学习目标
1.理解光合作用的概念、反应方程式,认同结构与功能相适应的观念。
2.说出影响光合作用的因素及应用。
3.运用光合作用的原理设计实验找出提高农作物产量的方法。
4.分析光合作用的意义,增强关心爱护绿色植物,关心农业生产的意识。
问题探究·知识生成
新知探究一　光合作用的原理
建立概念·达成素养
问题探究
活动:阅读教材P102～103,思考讨论,回答下列问题。
问题(1):希尔的实验说明水的光解产生氧气,是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全都来自水 是否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应
提示:不能说明。希尔反应仅能说明离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解,产生氧气。该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰,也没有直接观察到氧元素的转移;希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的,悬浮液中有H2O,但没有合成糖的另一种必需原料CO2,因此,该实验说明水的光解并非必须与糖的合成相关联,希尔反应是相对独立的反应阶段。
问题(2):鲁宾和卡门的实验方法是什么 对照实验类型是什么 自变量是什么 实验结论是什么
提示:同位素示踪的方法。相互对照。自变量是同位素标记物质的不同。实验结论是光合作用释放的O2来自水。
ATP的合成与希尔反应的关系
归纳总结
NADPH
资料:绿色植物利用太阳的光能,将二氧化碳(CO2)和水(H2O)转化成储存着能量的有机物质并释放氧气的过程,称为光合作用,如图所示为光合作用的大致过程。
问题(3):光反应和暗反应都需要光吗 原料分别有哪些 场所分别在哪里
提示:光反应需要光,暗反应有光无光都可以。光反应原料:H2O、ADP、Pi、NADP+;暗反应原料:CO2以及光反应产生的ATP、NADPH。光反应发生在类囊体的薄膜上;暗反应发生在叶绿体的基质中。
问题(4):叶绿体中ATP、ADP的运动方向是怎样的 若突然停止光照,光反应和暗反应如何变化 光合作用的光反应和暗反应是一个有机的整体,如何理解
提示:ATP的运动方向为类囊体薄膜→叶绿体基质;ADP的运动方向为叶绿体基质→类囊体薄膜。若突然停止光照,光反应立即停止,暗反应仍能进行一小段时间,最终也停止。光反应为暗反应提供NADPH和ATP,暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+;如果没有光反应,则不能为暗反应提供光反应的产物ATP和NADPH,暗反应就不能进行;同样如果没有暗反应,光反应产生的ATP和NADPH会大量积累,也会抑制光反应的进行,所以光反应和暗反应是一个有机的整体。
问题(5):用放射性同位素18O标记H2O中的O,短时间内能在光合作用的哪些物质中检测到放射性 用14C标记CO2中的C,能在光合作用的哪些物质中检测到放射性 总结光合作用中各元素的去向。
提示:氧气。14C3、(14CH2O)等。
光反应和暗反应的区别和联系
归纳总结
项目 光反应 暗反应
场所 叶绿体的类囊体薄膜 .
条件 . 、NADPH、ATP、CO2
叶绿体的基质
光、色素、酶、水
多种酶
NADPH和ATP
模型构建法分析环境因素骤变引起的物质含量动态变化
拓展
(1)技巧
①需在绘制光合作用模式简图的基础上借助图形进行分析。
(2)分析
条件 过程变化 C3 C5 [H]和ATP
光照由强到弱,CO2供应不变 ①过程减弱; ②③过程减弱; ④过程正常进行 增加 减少 减少
光照由弱到强,CO2供应不变 ①过程增强; ②③过程增强; ④过程正常进行 减少 增加 增加
光照不变,CO2由充足到不足 ④过程减弱; ①②③过程正常进行,随C3减少, ②③过程减弱, ①过程正常 减少 增加 增加
光照不变,CO2由不足到充足 ④过程增强; ①②③正常进行,随C3增加,②③过程增强,①过程正常 增加 减少 减少
以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化。以上各物质变化中,C3和C5含量的变化是相反的,[H]和ATP含量的变化是一致的。
即时应用
1.如图是光合作用示意图,下列说法错误的是(　 　)
A.物质②和物质③均可为C3的还原供能
B.当物质④供应停止时,物质①的生成速率将下降
C.当温度适当升高时,暗反应速率可能升高,而光反应不受影响
D.为叶肉细胞提供O,一段时间后在(CH2O)中能检测到18O
C
解析:②为ATP,③为NADPH,都可以为C3的还原提供能量;当物质④CO2供应停止时,暗反应速率降低,从而影响光反应,导致物质①O2的生成速率下降;当温度适当升高时,暗反应速率可能升高,而光反速率应随之升高;O参与有氧呼吸第二阶段的反应生成C18O2,被植物吸收利用,所以一段时间后在(CH2O)中能检测到18O。
2.科学家将小球藻放入密闭容器,通过通气管向该容器中通入14CO2,通气管上有开关可控制14CO2的供应;容器周围有光源,通过控制电源开关可控制光照的有无。下列叙述不正确的是(　 　)
A.关闭通气管,小球藻叶绿体中的C5含量降低
B.若通入C18O2,一段时间后可检测到具有放射性的C6O6
C.通过控制反应时间可探究CO2中碳原子的转移途径
D.通过控制光照的有无可探究光反应和暗反应的关系
A
解析:在光合作用过程中,CO2参与暗反应,1个CO2分子被1个C5固定后生成2个C3分子,当CO2供应突然停止时,CO2的固定受阻,而C3的还原正常进行,导致C5化合物的含量上升,C3化合物含量下降;给正在进行光合作用的植物提供C18O2,一段时间后可检测到具有放射性的C6O6;由于通入的气体为14CO2,可以通过控制时间测定放射性出现在化合物中的先后顺序来探究碳原子的转移途径;通过控制光照的有无可探究光反应和暗反应的关系。
新知探究二　光合作用原理的应用
问题探究
实验:探究环境因素对光合作用强度的影响
(1)实验原理
光照强度影响水的光解产生NADPH和ATP,进而影响光合作用强度。
(2)实验选材
绿叶(如菠菜、吊兰等)。
(3)实验流程
①取生长旺盛的绿叶,用直径为0.6 cm的打孔器打出圆形小叶片30片(避开大的叶脉)。
　　↓
②将圆形小叶片置于注射器内。注射器内吸入清水,待排出注射器内残留的 后,用手指堵住注射器前端的小孔并缓慢地拉动活塞,使圆形小叶片内的气体逸出(这一步骤可能需要重复2～3次),叶片全部沉到水底。
　　↓
③将处理过的圆形小叶片,放入 处盛有清水的烧杯中待用。
　　↓
④取3只小烧杯,分别倒入富含CO2的清水(可以事先通过吹气的方法补充CO2,也可以用质量分数为1%～2%的NaHCO3溶液来提供CO2)。
空气
黑暗
　　↓
⑤向3只小烧杯中各放入10片圆形小叶片,然后分别置于 三种光照下。实验中,可用5W的LED灯作为光源,利用 来调节光照强度。
　　↓
⑥观察并记录同一时间段内各实验装置中圆形小叶片 。
　　↓
⑦实验结果:强、中、弱三种光照下,同一时间段内各实验装置中圆形小叶片浮起的数量 。
　　↓
⑧实验结论:在一定光照强度范围内,同一时间段中,各组小圆形叶片浮起的数量与光照强度呈 (填“正”或“负”)相关。
强、中、弱
小烧杯与光源的距离
浮起的数量
逐渐减少
正
问题(1):在实验中,叶片下降的原因是什么 叶片上浮的原因是什么
提示:抽出气体后,细胞间隙充满水,叶片下降。光合作用产生O2,导致叶片上浮。
问题(2):影响叶片上浮的外界因素主要是什么 实验中观察的指标(因变量)是什么
提示:影响叶片上浮的外界因素主要是光照强度,即光照强度影响光合作用强度,进而影响叶片上浮。单位时间内叶片浮起的数量。
问题(3):本实验每组小圆形叶片由30片改为3片可以吗 为什么
提示:不可以。叶片太少,不能排除偶然性。
归纳总结
光照强度对光合作用的影响原理与探究实验结论
(1)影响原理
①呼吸作用强度不受光照强度的影响。
②在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而逐渐 ,当光照强度达到一定值后,继续增强光照强度,光合作用强度 。
(2)探究实验结论
①在一定光照强度范围内,同一时间段中,各组小圆形叶片浮起的数量与光照强度呈 。
②在一定光照强度范围内,每组叶片全部浮起所需要的时间与光照强度呈
。
增强
不再改变
正相关
负相关
资料:光合作用的强度直接关系农作物的产量,多种环境因素影响光合作用强度。科学家研究光照强度、CO2浓度和温度对同一植物光合速率的影响,得到实验结果如图,请思考回答下列问题。
问题(4):结合光合作用的过程,解释曲线Ⅰ形成的原因。
提示:光照是光合作用光反应的条件,主要影响光反应。光照强度增加,NADPH和ATP生成速率增大,光合速率增加,当达到饱和点后,光合速率不再增加。
问题(5):光照强度为a时,曲线Ⅰ和Ⅱ重合说明什么 此时造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是什么
提示:光照强度为a时,曲线Ⅰ和Ⅱ重合说明此时温度不是光合作用强度的限制因素,光照强度才是限制因素。此时造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同。
问题(6):光照强度为b时,造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是什么 判断的依据是什么
提示:温度不同。光照强度为b时,曲线Ⅰ和Ⅱ的唯一变量是温度。
问题(7):光照强度为c时,每条曲线都呈现水平状态,说明什么
提示:此时每条曲线都达到了光饱和点,随着光照强度增加,光合作用强度不再上升。
归纳总结
光照强度、温度、CO2浓度对光合速率的影响
影响因素 产生的影响 影响过程
光照强度 影响水的光解产生NADPH,影响ATP的形成 主要是 阶段
CO2浓度 影响 . 主要是 阶段
温度 影响光合作用酶的活性 光反应
C3的合成
暗反应
即时应用
3.如图表示某种植物在最适温度和0.03%的CO2浓度条件下,光合作用合成量随光照强度变化的曲线,若在B点时改变某种条件。结果发生了如曲线b的变化,则改变的环境因素是(　 　)
A.适当提高温度 B.增大光照强度
C.适当提高CO2浓度
解析:此时温度已经是最适温度,所以再提高温度会使酶的活性降低,光合作用速率降低;B点是光照的饱和点,此时光照不是限制光合作用的因素;CO2的浓度为0.03%,相对较低,所以提高CO2浓度会提高光合作用的速率;酶的数量属于内因。
C
D.增加酶的数量
4.为完成“探究环境因素对光合作用强度的影响”实验,提供以下材料用具:菠菜叶、打孔器(直径1 cm)、注射器、40 W台灯、烧杯、4% NaHCO3溶液、蒸馏水、不同颜色的透明薄膜等。
(1)某同学选取其中一个因素进行探究,以下是实验结果:
时间 上浮的叶圆片数量/片 蒸馏水 0.5% NaHCO3 1% NaHCO3 1.5% NaHCO3 2%
NaHCO3
2 min 0 7 11 10 4
4 min 0 15 16 13 7
①该实验的目的是　 ,
实验检测指标是　 ,
②有哪些措施可以减小实验误差 　 (至少写出2项)。
③有同学认为叶片之所以浮起,是因为呼吸作用消耗了有机物且产生了CO2,导致叶片上浮。根据实验结果判断该观点是否正确并说明理由: 　 。
解析:(1)依据题表中NaHCO3的浓度梯度可知,该实验的目的是研究CO2浓度对叶片光合速率的影响,实验中检测的指标是相同时间内烧杯中叶圆片浮起的数量。减少无关变量对实验的影响,可减小实验误差,如叶圆片的数量足够多,大小基本一致;另外重复实验,对记录的数据求平均值等,也可以减小误差。
答案:(1)①研究CO2浓度(或NaHCO3浓度)对叶片光合速率的影响　相同时间内烧杯中叶圆片浮起的数量
②用打孔器打出的叶圆片数量足够多;每组实验重复几次,记录的数据取平均值(合理即可)
③该同学的观点是错误的,因为在蒸馏水组实验中,叶片一样进行了呼吸作用,却没有叶片浮起。叶片上浮的原因是光合作用强度大于呼吸作用强度,叶片内氧气增多
(2)利用以上材料,还可以探究的环境因素有 　(答出2个)。
解析:(2)利用该装置还可以探究光照强度、光的性质对光合作用的影响。
答案:(2)光照强度、光的性质(合理即可)
新知探究三　光合作用和呼吸作用的关系
问题探究
资料1:“万物生长靠太阳”植物的生长与光合作用和呼吸作用密切相关。人们用如图的曲线来表示光照强度和光合作用强度之间的关系,请思考回答下列问题。
问题(1):图中A、B、C三点代表的生物学意义分别是什么 在图中画出CO2和O2的运动方向。
提示:A点光照强度为0,只进行细胞呼吸。B点光合作用强度等于呼吸作用强度,为光补偿点。C点光合作用强度达到最大值时所需要的最小光照强度,即光饱和点。
问题(2):OA段的含义是什么 其大小主要受哪种环境因素的影响
提示:OA段代表呼吸作用强度。其大小主要受温度的影响。
问题(3):DE段的含义是什么 如果此时想增加光合作用强度,可以采取哪些措施
提示:DE段光合作用强度已达到饱和,不再随光照强度的增强而增加。可以通过调整温度或增加CO2浓度等措施增加光合作用强度。
问题(4):若光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃ 和30 ℃,且该图是在25 ℃条件下测得的曲线,若温度升至30 ℃,曲线中A点、B点将如何变化
提示:A点下移,B点右移。
问题(5):通过实验测得一片叶子在不同光照强度下气体吸收和释放的情况如图所示。那么曲线中AB段(不包括A、B两点)中哪些过程是存在的(用下图字母表示) 简述依据。
提示:c、d、e、f。图中a、d、f代表CO2,b、c、e代表O2。AB段表示叶子的呼吸作用大于光合作用,此时叶肉细胞从外界吸收O2,向外释放CO2,故c、d、e、f都是存在的。
归纳总结
实际光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系
真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下:
(1)光合作用产生的O2量=实测的 +细胞呼吸消耗的O2量。
(2)光合作用固定的CO2量=实测的CO2 +细胞呼吸释放的CO2量。
(3)光合作用产生的葡萄糖量=葡萄糖的 +细胞呼吸消耗的葡萄糖量。
O2释放量
吸收量
积累量(增重部分)
光合作用与细胞呼吸曲线中的“关键点”移动
(1)细胞呼吸对应点(A点)的移动:细胞呼吸增强,A点下移;细胞呼吸减弱,A点上移。
(2)补偿点(B点)的移动
①细胞呼吸速率增加,其他条件不变时,CO2(或光)补偿点应右移,反之左移。
②细胞呼吸速率基本不变,相关条件的改变使光合速率下降时,CO2(或光)补偿点应右移,反之左移。
(3)饱和点(C点)和D点的移动:相关条件的改变(如增大光照强度或增大CO2浓度)使光合速率增大时,C点右移,D点上移的同时右移;反之,移动方向相反。
拓展
资料2:研究人员利用下面的装置测定植物光合速率与呼吸速率,思考回答下列问题。
问题(6):NaOH溶液和NaHCO3溶液有什么作用
提示:在测细胞呼吸速率时,NaOH溶液可吸收容器中的CO2;在测净光合速率时,NaHCO3溶液可提供CO2,保证了容器内CO2浓度的恒定。
问题(7):如何测定净光合速率和呼吸速率
提示:①将植物(甲装置)置于黑暗中一定时间,记录红色液滴移动的距离,可计算呼吸速率。
②将同一植物(乙装置)置于光下一定时间,记录红色液滴移动的距离,可计算净光合速率。
问题(8):如何排除物理因素造成的实验误差(气压、温度等物理因素所引起的误差)
提示:设置对照实验,即用死亡的绿色植物分别进行上述实验,根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。
问题(9):怎样求出光合速率 请写出光合速率的计算公式。
提示:光合速率=净光合速率+呼吸速率。
归纳总结
光合作用和细胞呼吸实验探究中常用实验条件的控制
(1)增加水中O2——泵入空气或放入绿色水生植物。
(2)减少水中O2——容器密封或油膜覆盖或用凉开水。
(3)除去容器中CO2—— 溶液。
(4)除去叶中原有淀粉——置于 环境中一段时间。
(5)除去光合作用对呼吸作用的干扰——给植株 。
(6)如何得到单色光——三棱镜色散或薄膜滤光。
氢氧化钠
黑暗
遮光
即时应用
5.下列为有关环境因素对植物光合作用影响的关系图,有关描述错误的是
(　 　)
A.图1中,若光照强度适当增强,可使a点左移,b点右移
B.图2中,若CO2浓度适当增大,也可使a点左移,b点右移
C.图3中,与b点相比,a点时叶绿体中C3含量相对较多
D.图4中,当温度高于25 ℃时,光合作用制造的有机物的量开始减少
D
解析:图1和图2中a点为补偿点,b点为饱和点,图1中当光照强度适当增强时,光合作用增强,则补偿点a左移,饱和点b右移;图2中当CO2浓度适当增大,光合作用也增强,所以a点左移,b点右移;图3中,a点与b点的光照强度相同,但是a点的二氧化碳的浓度高些,与五碳化合物结合生成的三碳化合物也多;图4中“光照下CO2的吸收量”为植物净光合量(植物有机物积累量),“黑暗中CO2的释放量”为植物呼吸量,所以当温度高于25 ℃时,植物光合作用积累的有机物的量开始减少,而不是植物光合作用制造的有机物的量(植物总光合量)开始减少。
6.某兴趣小组设计了如图所示的实验装置若干组,室温25 ℃ 下进行了一系列的实验,对实验过程中装置条件及结果的叙述错误的是(　 　)
A.若X溶液为CO2缓冲液并给予光照时,液滴移动距离可表示净光合作用强度大小
B.若要测真正光合强度,需另加设一装置遮光处理,X溶液为NaOH溶液
C.若X溶液为清水并给予光照,光合作用大于细胞呼吸时,液滴右移
D.若X溶液为清水并遮光处理,消耗的底物为脂肪时,液滴左移
C
解析:清水既不吸收和释放氧气,也不吸收和释放二氧化碳,光合作用和细胞呼吸产生和释放的O2量和CO2量相等,液滴不移动;遮光处理,植物只进行呼吸作用,若消耗的底物为脂肪,则消耗的O2量多于产生的CO2量,液滴左移。
联系实际·素养落实
[科技情境]
科学家从植物中获得灵感,模拟光合作用制造了一种人工叶片。其包括两块光吸收装置,中间是钴构成的催化剂。当装置置于水中,一侧可以利用催化剂产生氧气;另一侧的二氧化碳和水还原成一氧化碳和氢气。
知识迁移·培养能力
探究:(1)该装置中氧气产生模拟的是光合作用的什么反应 该反应发生的场所是哪里
提示:模拟水的光解。场所是叶绿体的类囊体薄膜。
(2)该装置有何优点
提示:能获得一氧化碳和氢气等可燃气体,还能将燃烧后的二氧化碳重新回收,减少温室气体排放。
课堂小结
完善概念图 关键语句
5.光合作用的能量转化:光能→ATP和NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。
6.光照强度:直接影响光反应速率,光反应产物[H]与ATP的生成速率会影响暗反应速率,这是最主要的因素。
7.温度:影响光合作用过程,特别是暗反应中酶的催化效率,从而影响光合作用强度。
8.CO2浓度:CO2是暗反应的原料,CO2的浓度直接影响暗反应速率。
随堂反馈
1.光合作用过程中,能量转化的正确途径是(　 　)
A.叶绿素→阳光→氢和氧
B.阳光→叶绿素→ADP→(CH2O)
C.叶绿素→阳光→ADP→C5
D.阳光→叶绿素→ATP→(CH2O)
D
解析:在光反应的过程中,色素吸收了光能,用于水的光解和ATP的合成,这样光能就转化成ATP和NADPH中活跃的化学能;然后NADPH和ATP用于暗反应,还原C3,这样活跃的化学能转化成有机物中稳定的化学能。
2.下列有关植物细胞光合作用产物的说法,错误的是(　 　)
A.氧气中的氧原子来自水
B.葡萄糖中的碳原子最初来源于二氧化碳
C.C3的氢原子来自反应物中的水
D.葡萄糖中的氧原子最初来源于二氧化碳
C
解析:水光解产生氧气,故氧气中的氧原子来自水;暗反应过程经过二氧化碳的固定和C3的还原将二氧化碳中的碳原子转移到葡萄糖中,故葡萄糖中的碳原子最初来源于二氧化碳;C3中的氢原子来自C5;参与反应的水中的氧完全以氧气的形式释放,故葡萄糖中的氧原子最初来源于参与反应的二氧化碳。
3.光合作用过程包括光反应和暗反应,如图表示光反应与暗反应的关系,据图判断下列叙述不正确的是(　 　)
A.光反应为暗反应提供ATP和NADPH
B.停止光照,叶绿体中ATP和NADPH含量下降
C.NADPH的移动方向是由类囊体到基质
D.植物在暗处可大量合成(CH2O)
D
解析:在光反应过程中,色素吸收光能将水光解产生NADPH与氧气,将光能转化成ATP和NADPH中活跃的化学能,光反应产生的NADPH和ATP用于暗反应过程中还原C3;停止光照,则叶绿体中光反应产生的ATP和NADPH含量下降;发生在类囊体薄膜的光反应产生NADPH,移动到叶绿体基质中参与暗反应过程;植物在暗处,由于没有光照,则产生的ATP和NADPH不足,暗反应产生的有机物(CH2O)减少。
4.在两个相同的密闭、透明玻璃室内各放置一盆长势相似的甲、乙两种植物幼苗,在充足的水分、光照和适宜的温度等条件下,用红外线测量仪定时测量玻璃室内的CO2含量,结果如表(假设实验期间光照、水分和温度等条件恒定不变)。下列有关分析,不正确的是(　 　)
B
记录时间 /min 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
甲种植物 /(mg/L) 150 113 83 58 50 48 48 48 48 48
乙种植物 /(mg/L) 150 110 75 50 30 18 8 8 8 8
A.在0～25 min期间,影响光合速率的主要因素是CO2浓度
B.表中数据说明,甲植物比乙植物固定CO2的能力强
C.在0～25 min期间,甲和乙两种植物光合速率都逐渐减小
D.在30～45 min期间,甲、乙两种植物仍然在进行光合作用
解析:净光合量=总光合量-呼吸量。因实验期间光照、水分和温度等条件恒定不变,(而CO2浓度不断降低)所以在0～25 min期间,影响光合速率的主要因素是CO2浓度;从玻璃室内的CO2含量的减少量逐渐递减可以看出
0～25 min期间,甲和乙两种植物光合速率都逐渐减小;在30～45 min期间,玻璃室内的CO2含量不再减少,说明此时间内,光合作用强度和呼吸作用强度相当,所以甲、乙两种植物仍然在进行光合作用。从表中数据可以看出,乙种植物的玻璃室内的CO2含量比甲种植物的玻璃室内的CO2含量低,说明乙植物比甲植物固定CO2的能力强。
5.光合作用和细胞呼吸是植物体重要的物质代谢和能量代谢过程,某校生物小组为了探究这两项生理过程,设计了图1的实验装置,并利用二氧化碳传感器等设备,测量了图1所示密闭装置中一昼夜二氧化碳浓度的变化,结果如图2。
(1)ab段装置内二氧化碳浓度上升的原因是 　 ;
在图2的　　　　点时,图1装置内的氧气浓度最大。
(2)在自然光照下,植株根尖细胞内合成ATP的场所有　　　　　　　。
解析:(1)ab段装置内二氧化碳浓度上升的原因是黑暗中植株只进行细胞呼吸;在弱光时,光合作用弱于细胞呼吸。在图2的c点之前,二氧化碳浓度一直降低,光合作用强度大于呼吸作用强度,因此c点时装置内的氧气浓度最大。
(2)植株的根尖细胞不进行光合作用,会进行细胞呼吸,故合成ATP的场所是细胞质基质、线粒体(线粒体基质和线粒体内膜)。
答案:(1)黑暗中植株只进行细胞呼吸,在弱光时光合作用弱于细胞呼吸　c　(2)细胞质基质、线粒体(线粒体基质和线粒体内膜)
(3)若要利用图1装置设计实验,探究光照强度对光合作用的影响,请简述如何对装置进行改动和调整 　 。
应如何检测因变量进行比较研究 　 。
解析:(3)探究光照强度对光合作用的影响,光照强度是自变量,故应该在温度不变的情况下,分别用不同强度的光源代替自然光源照射该装置。二氧化碳浓度是因变量,故应该利用二氧化碳传感器分别检测装置内二氧化碳浓度。
答案:(3)在温度不变的情况下,分别用不同强度的光源代替自然光源照射该装置　利用二氧化碳传感器分别检测装置内二氧化碳浓度