Question

6．如圖是有關棉花成熟綠葉組織的相關圖解，其中圖1是葉肉細胞的光合作用過程圖解；圖2表示某光照強度和適宜溫度下，光合作用強度增長率隨CO₂濃度變化的情況，請回答下列問題．
（1）由圖1可知，甲、乙分別代表的物質是二氧化碳、[H]和ATP，要想使葉綠體內C₃的含量快速下降，可以改變的環(huán)境條件是不提供二氧化碳或增強光照，光反應中產生的O₂擴散到鄰近的線粒體中被利用至少要經過4層生物膜．
（2）圖2中限制D點光合作用速率的主要環(huán)境因素是光照強度，C點和D點相比，葉綠體中[H]的含量較高（較低、相等、較高）．
（3）從生長狀況相同的棉花葉片上剪出大小、部位相同的若干圓葉片、抽取葉片細胞內的氣體，平均分成若干份，然后，置于不同濃度的NaHCO₃溶液中，給予相同的一定強度光照，測量圓葉片上浮至液面所需時間，將記錄結果繪成曲線如圖3，請據(jù)此回答．
①該實驗的目的是：探究二氧化碳濃度對光合作用的影響．
②從圖解分析，b點比a點細胞內的C₅含量低，而c點以后曲線上行，其原因應該是碳酸氫鈉濃度太大，細胞失水而影響代謝．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖1是光合作用過程圖解，圖中甲表示CO₂，乙表示光反應產生的[H]和ATP，丙表示ADP和Pi．
圖2中，光合作用增長速率類似于加速度，因此只要增長速率大于零，光合作用強度就不斷增加．圖中可以看出，BC段增長速率最大，到D點是增長速率降為0，此時光合作用強度達到最大．
影響光合作用的環(huán)境因素包括：光照強度、溫度、CO₂濃度等，一般光合作用達到飽和點時，自變量將不再成為限制因素．

解答 解：（1）根據(jù)圖1光合作用過程可知，甲表示CO₂，乙表示水光解生成的[H]和ATP；要想使C₃化合物含量快速下降，可以使其合成減少（即不提供CO₂）或去路增多（即增強光照）；光反應中產生的O₂擴散到鄰近的線粒體中被利用首先得從葉綠體中出來穿過葉綠體的兩層膜，然后再進入線粒體穿過線粒體的兩層膜，共4層膜．
（2）圖2表示光合作用增長率，只要光合作用增長率為正值，植物光合作用速率都在不斷增加，所以在增長率達到0時（即D點）光合作用速率達到最大，此時CO₂濃度仍在繼續(xù)上升，故限制光合作用速率的主要環(huán)境因素不是CO₂應是光照強度；C點與D點相比，D點時CO₂濃度較高，故還原時需消耗[H]和ATP較多，所以C點葉綠體中[H]的含量較高．
（3））①從題意可知，實驗的單一變量是不同濃度的NaHCO₃溶液，NaHCO₃溶液可以分解為光合作用提供CO₂，所以該實驗的目的是探究CO₂濃度對光合作用速率的影響；
②根據(jù)題意，圓葉片上浮至液面所需時間代表光合作用強度，時間越短光合作用強度越大，從圖③可知，b點比a點相比圓葉上浮所需時間縮短，說明b點光合作用強度大，此時NaHCO₃溶液濃度b點較高，說明C₅去路增加，但來源不變，故b點C₅含量較低；bc段NaHCO₃溶液濃度繼續(xù)上升，所以此時曲線平緩的限制因素可能為光照強度．曲線上升表明光合作用減弱（產生的氧氣減少），而C點之后NaHCO₃增加，導致葉片細胞外的濃度過高，葉片細胞失水從而影響了它的細胞代謝，故而導致光合作用降低．
故答案為：
（1）二氧化碳[H]和ATP   不提供二氧化碳或增強光照   4
（2）光照強度   較高
（3）①探究二氧化碳濃度對光合作用的影響
②低   碳酸氫鈉濃度太大，細胞失水而影響代謝

點評 本題難度適中，屬于考綱中理解、應用層次的考查，考查光合作用過程中的物質變化、影響光合作用的環(huán)境因素及探究實驗等方面的知識點．解答本題的關鍵是準確分析過程圖和曲線圖，利用控制變量的方法分析實驗裝置，能通過比較、分析與綜合等方法對實驗裝置和實驗結果做出合理的判斷或得出正確的結論能力．