Question

10．如圖1表示在適宜溫度和一定濃度條件下，光照強度對甲、乙兩種綠色植物凈光合速率的影響曲線．請回答下列問題：

（1）在綠色植物細胞中，吸收光能的色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上．若甲植物吸收光能的色素被破壞，會使葉綠體中光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和或（NADPH）減少，進而影響暗反應(yīng)中C₃的還原，此時圖中A點將向右 （填“左”或“右”）移動．
（2）植物光合作用在遇到一定限制因素時，其速率將受到影響．對于甲植物來說，圖中限制Ⅰ和限制Ⅱ分別代表的主要外界因素最可能是光照強度和C0₂濃度．此時葉肉細胞中產(chǎn)生ATP的細胞結(jié)構(gòu)是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體．
（3）科研人員將綠色的甲植物放在溫度適宜的密閉容器內(nèi)，在不同的光照條件下，測定該容器內(nèi)氧氣量的變化如圖2所示．分析回答：
B點時，葉片的光合作用速率等于（填“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用速率．如果葉片的呼吸速率始終不變，則在5〜15min內(nèi)，小麥葉片光合作用的平均速率（用氧氣產(chǎn)生量表示）是6×10^-8mol/min．

Answer 1

分析 1、光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段，光反應(yīng)場所是葉綠體類囊體薄膜，暗反應(yīng)場所是葉綠體基質(zhì)，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和[H]．
2、影響光合作用的環(huán)境因素包括：光照強度、溫度、二氧化碳濃度等．
3、分析曲線圖1看出，本實驗探究了光照強度對光合作用的影響，曲線中因變量為凈光合速率，凈光合速率=總光合速率-呼吸速率．
4、據(jù)圖2分析：在0～5min之間，容器處于黑暗條件下，此時植物只進行呼吸作用，因此氧氣的減少量可表示呼吸作用消耗量，同時也可以計算出呼吸速率；5min之后，給予光照，此時植物同時進行光合作用和呼吸作用，因此氧氣的減少量可以表示凈光合作用量．

解答 解：（1）在綠色植物細胞中，吸收光能的色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上，若甲植物吸收光能的色素被破壞，則吸收的光能減少，水的光解減少，會使葉綠體中光反應(yīng)產(chǎn)生的 ATP和[H]（NADPH）減少，進而影響暗反應(yīng)中C₃的還原，圖中A點表示光合速率=呼吸速率的一點，甲植物吸收光能的色素被破壞光合作用減弱，需要增大光照強度才能和呼吸速率相等，A點右移．
（2）對于甲植物來說，圖中限制Ⅰ和限制Ⅱ分別代表的主要外界因素最可能是光照強度和CO₂濃度．此時葉肉細胞中產(chǎn)生ATP的生理活動由細胞呼吸和光合作用，因此相關(guān)的細胞結(jié)構(gòu)是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體．
（3）B點時，植物光合作用和呼吸作用同時進行，呼吸作用消耗光合作用產(chǎn)生的氧氣，B點時容器內(nèi)氧氣量不再發(fā)生變化，說明光合作用產(chǎn)生的氧氣正好被呼吸作用消耗掉，即呼吸作用速率等于光合作用速率．據(jù)圖可知，0～5分鐘之間，小麥葉片在暗室中只進行呼吸作用，所以呼吸作用每分鐘消耗氧氣量=（5-4）×10^-7mol÷5min=0.2×10^-7mol/min；5～15min之間，小麥的凈光合作用速率=（8-4）×10^-7mol÷10min=0.4×10^-7mol/min；故5～15min小麥的平均光合作用速率=凈光合作用速率+呼吸消耗=0.4×10^-7mol/min+0.2×10^-7mol/min=6×10^-8mol/min．
故答案為：
（1）類囊體薄膜上    ATP和或（NADPH）  右
（2）光照強度     C0₂濃度    細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體
（3）等于  6×10^-8

點評 本題的知識點是光合作用與呼吸作用之間的關(guān)系，光照強度對光合作用的影響，本題旨在考查學(xué)生理解所學(xué)知識的要點，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系，并利用相關(guān)知識結(jié)合題圖對某些生物學(xué)問題進行解釋、推理、判斷、獲取結(jié)論的能力．