Question

【題目】I.有兩種植物，一種在強(qiáng)光下生長，一種在弱光下生長。從這兩種植物上各取一片 彼此相似葉片，分別放在兩個(gè)透明盒子中。在適宜溫度條件下，逐漸增加光照強(qiáng)度，測定放氧速率的數(shù)據(jù)如下表，請回答有關(guān)問題：

光強(qiáng)（mol光子/m2·s）		0	10	25	50	100	250	500	600
放氧速率 （μmolO2/m2·s）	葉片A	-20	-10	-5	—1	5	15	28	30
	葉片B	-2	-0.5	1.5	3	6	10	12	11

（1）由表中數(shù)據(jù)可以推測，取自強(qiáng)光下的葉片是______________；光照強(qiáng)度直接影響光合作用的光反應(yīng)過程，該過程可將光能轉(zhuǎn)化為_____________中的化學(xué)能。

（2）如果在某光強(qiáng)下，葉片放氧速率為零，其生理學(xué)含義是_______________。如果用此光 強(qiáng)照射大田作物，則作物很難正常生長，分析原因是______________________。

（3）光照強(qiáng)度＞600mol光子／m2·s時(shí)，葉肉細(xì)胞呼吸作用產(chǎn)生的CO2轉(zhuǎn)移途徑是 ______________。

（4）若繪制A、B兩葉片放氧速率曲線圖，則大約在175mol光子／m2·s時(shí)兩條曲線相交，此點(diǎn)的生物學(xué)含義是_____________。

Ⅱ.下圖是利用溶氧量變化來測定黃瓜葉片光合速率的裝置。實(shí)驗(yàn)在最適溫度下進(jìn)行，反應(yīng)杯的溶液中加入少量NaHCO3是為了提供CO2。請回答：

（1）黃瓜葉片放入反應(yīng)杯前需抽空葉肉細(xì)胞間隙內(nèi)的氣體，目的是____________。

（2）隨著測試時(shí)間的延長，葉片的光合速率逐漸下降，原因是密閉的反應(yīng)杯中_________， 此時(shí)，葉綠體中的__________（填“三碳化合物”或“五碳化合物”）含量下降。

（3）該方法同樣可用于葉片呼吸強(qiáng)度的測定，只需對反應(yīng)杯___________，同時(shí)將稀NaHCO3溶液換成清水。

Answer 1

【答案】Ⅰ（1）A ATP （2）光合速率與呼吸速率相等 一晝夜總呼吸大于光合 （3）線粒體移向葉綠體 （4）兩葉片的凈光合速率相等

Ⅱ（1）排除原有氣體對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾 （2）CO2不足（減少） 三碳化合物 （3）進(jìn)行黑暗（遮光）處理

【解析】Ⅰ（1）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知，A植物達(dá)到最大光合速率所需的光照強(qiáng)度比B植物大，故推測A植物為強(qiáng)光下生長植物，B植物為弱光下生長植物；光照強(qiáng)度直接影響光反應(yīng)過程；該反應(yīng)能將光能轉(zhuǎn)化為ATP （和NADPH）中活躍的化學(xué)能。（2）透明盒子內(nèi)氧氣的量與光合作用（產(chǎn)生氧氣）和呼吸作用（消耗氧氣）有關(guān)，若葉片放氧速率為O，說明光合作用產(chǎn)生的氧氣恰好被細(xì)胞呼吸消耗，即光的補(bǔ)償點(diǎn)（或光合速率等于呼吸速率）；此光強(qiáng)數(shù)值是指單葉而言，若大田中作物在此光強(qiáng)難以正常生長，原因可能是達(dá)到單葉光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，群體內(nèi)部，特別是中下層的葉片的光照強(qiáng)度仍在之下，這些葉子不但不制造養(yǎng)分，反而變成消耗器官，所以生產(chǎn)上要注意合理密植或夜晚植物只進(jìn)行呼吸作用，綜合一天的總呼吸量大于光合作用，所以作物很難正常生長。（3）光照強(qiáng)度＞600μmol 光子/ m2·s時(shí)，此時(shí)限制光合速率的因素主要是CO2濃度；此時(shí)植物的光合速率大于呼吸速率，葉肉細(xì)胞呼吸作用產(chǎn)生的CO2從線粒體進(jìn)入葉綠體進(jìn)行光合作用。（4）A、B兩葉片放氧速率表示凈光合速率，若兩者曲線相交，表明在此光照強(qiáng)度下二者的凈光合速率相等。

Ⅱ.圖示裝置通過控制光源強(qiáng)弱或遠(yuǎn)近改變光照強(qiáng)度達(dá)到改變光合速率大小，通過記錄儀記錄反應(yīng)杯中溶液溶氧量（光合作用產(chǎn)生的），為了使實(shí)驗(yàn)效果明顯在反應(yīng)杯中加入少量的NaHCO3配成稀溶液為光合作用提供CO2。（1）為了確保實(shí)驗(yàn)檢測到的氧氣是在實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的而不實(shí)驗(yàn)材料本身早就含有的氧氣故在實(shí)驗(yàn)前對實(shí)驗(yàn)材料黃瓜葉片中的氧氣要除掉。（2）由于持續(xù)性光合作用盡管有NaHCO3配成稀溶液為光合作用提供CO2，二氧化碳會逐漸消耗最終導(dǎo)致葉片光合速率也會跟著下降的。由于二氧化碳下降暗反應(yīng)中生成的三碳化合物量減少，消耗的五碳化合物量也減少故三碳化合物量減少,五碳化合物量由于積累而增多。（3）當(dāng)用同樣裝置測呼吸強(qiáng)度那么需要測定不同溫度下葉片呼吸作用釋放出的二氧化碳量，故該裝置需要將光源去掉，另稀NaHCO3溶液是維持二氧化碳濃度的緩沖液，不僅有釋放二氧化碳促進(jìn)光合作用進(jìn)行的作用同時(shí)也能吸收由于溶液中過多的二氧化碳。故對實(shí)驗(yàn)裝置不僅是去掉光源還應(yīng)將NaHCO3溶液換成水。

真正光合速率	O2產(chǎn)生(生成)速率或葉綠體釋放O2量	CO2固定速率或葉綠體吸收CO2量	有機(jī)物產(chǎn)生(制造、生成)速率
凈光合速率	植物或葉片或葉肉細(xì)胞O2釋放速率	植物或葉片或葉肉細(xì)胞CO2吸收速率	有機(jī)物積累速率
呼吸速率	黑暗中O2吸收速率	黑暗中CO2釋放速率	有機(jī)物消耗速率