例析盐胁迫对植物光合作用的影响

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教育盐胁迫光合作用 |
分类: 试题研究和分析 |
试题研究:植物的光合作用等植物生理知识往往是考试的重点,环境因素影响光合作用等生理活动更是考试的难点,其中盐的胁迫是试题的情境,需要综合有关的知识进行解决。
试题:为探讨盐对某生物燃料树种幼苗光合作用的影响,在不同浓度NaCl条件下,对其净光合速率、胞间CO2浓度、光合色素含量等进行测定,结果如图。检测期间细胞的呼吸强度没有显著变化。请回答:
从图1可知,当NaCl浓度在______时净光合速率显著下降,从图2和图3分析造成该现象的原因最可能是______,直接导致光合作用______阶段受到影响。
答案:200mmol/L(或:200mmol/L和250mmol/L)
解析:据图可知在NaCl浓度为200mmol/L时,净光合作用速率和对照组相比,下降较快;根据图2可知,当NaCl浓度为200mmol/L时,二氧化碳浓度很高,说明二氧化碳不是限制因素,根据图3可知,当NaCl浓度为200mmol/L时,光合色素的含量比对照组少,吸收的光能少,导致光反应受影响,从而使光合作用速率下降。
盐胁迫环境因素影响光合作用知识拓展延伸:
植物在盐胁迫下降低生长,一般认为是生理干旱,这是由于土壤中高浓度盐降低了土壤水势的结果。一般植物在土壤含盐量超过一定时,就引起盐分胁迫,植物生长异常,植株矮小,叶小暗绿,似干旱缺水状。盐胁迫影响了膜的正常透性和改变了一些膜结合酶类活性,最终引起一系列的代谢失调。
1、影响作物的光合作用
叶绿体是植物进行光合作用的主要场所。叶绿素含量是反映植物光合作用强度的生理指标。因此,盐胁迫下,对植物光合作用的影响主要是对植物体中叶绿体的影响。由于盐胁迫下,植物吸收不到足够的水分和矿质营养,造成营养不良,致使叶绿素含量低,影响光合作用。另外,盐分过多使
2、影响作物的呼吸作用
一般来说,盐分过多时总的趋势是呼吸消耗量多,净光合生产率低,不利于植物生长。
3、对植物细胞膜结构的影响
盐胁迫直接影响细胞的膜脂和膜蛋白,使脂膜透性增大和膜脂过氧化,从而影响膜的正常生理功能。正常情况下,细胞壁和质膜相互接触,细胞在失水时质膜收缩,由于质膜与细胞壁的弹性不同,质壁相互“撕扯”变形,产生机械胁迫,引起细胞内游离钙离子浓度增加,诱导植物活性氧迸发。盐胁迫使细胞失水,引起细胞膨压和渗透压变化。
4、阻碍农作物蛋白质的合成
盐分过多对蛋白质代谢影响比较明显,抑制合成促进分解,抑制蛋白质合成的直接原因可能是由于破坏了氨基酸的合成,如蚕豆在盐胁迫下叶内半脯氨酸和蛋氨酸合成减少,从而使蛋白质含量减少。使作物产生有毒物质。盐胁迫使植物体内积累有毒的代谢产物,如蛋白质分解的产物游离的氨基酸、胺、氨等的积累,这些物质对植物有毒害作用,致使植物叶片生长不良,抑制根系生长,组织变黑坏死等。