Question

1．將綠色的小麥葉片放在溫度適宜的密閉容器內(nèi)，先后在黑暗和一定強(qiáng)度的光照條件下，測(cè)得該容器內(nèi)氧氣量的變化情況如圖曲線表示．請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：
（1）小麥葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用時(shí)，光反應(yīng)場(chǎng)所是葉綠體類囊體薄膜，葉綠體內(nèi)ATP轉(zhuǎn)移途徑是葉綠體類囊體薄膜轉(zhuǎn)移到葉綠體基質(zhì)，與光合作用相關(guān)的酶分布在葉綠體類囊體薄膜和葉綠體基質(zhì)．CO₂進(jìn)入葉肉細(xì)胞后被固定的產(chǎn)物是C₃，該物質(zhì)的還原需要光反應(yīng)提供ATP和[H]．
（2）A點(diǎn)以后的短時(shí)間內(nèi)，葉片細(xì)胞內(nèi)C₃的量將減少（填“增多”、“不變”或“減少”）．
B點(diǎn)時(shí)，葉片的光合作用速率相等（填“大于”、“等于”或“小于”）呼吸作用速率．
（3）0～5min時(shí)，密閉容器內(nèi)氧氣量減少的原因是呼吸作用消耗氧氣．5-15min時(shí)，密閉容器內(nèi)氧氣量增加的速率逐漸減小，這是因?yàn)槊荛]容器內(nèi)二氧化碳減少導(dǎo)致光合速率下降．
（4）如果小麥的呼吸速率自始至終不變，則在5～15min小麥的平均光合作用速率（用氧氣產(chǎn)生量表示）是6×10^-8mol/min．
（5）該植物在正常情況下產(chǎn)生CO₂的場(chǎng)所是線粒體基質(zhì)，該生理過(guò)程的總反應(yīng)式為C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量．
該生理過(guò)程的第二、三階段是在線粒體中完成的．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：在0～5min之間，容器處于黑暗條件下，此時(shí)植物只進(jìn)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(shí)也可以計(jì)算出呼吸速率；5min之后，給予光照，此時(shí)植物同時(shí)進(jìn)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）小麥葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用時(shí)，光反應(yīng)場(chǎng)所是葉綠體類囊體薄膜，暗反應(yīng)的場(chǎng)所為葉綠體基質(zhì)；在光反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生ATP，暗反應(yīng)消耗ATP，因此葉綠體內(nèi)ATP轉(zhuǎn)移途徑是葉綠體類囊體薄膜轉(zhuǎn)移到葉綠體基質(zhì)，與光合作用相關(guān)的酶分布在葉綠體類囊體薄膜和葉綠體基質(zhì)．CO₂進(jìn)入葉肉細(xì)胞后和五碳化合物結(jié)合被固定成C₃，該物質(zhì)的還原需要光反應(yīng)提供ATP和[H]．
（2）A點(diǎn)給予光照，植物開始進(jìn)行光反應(yīng)，導(dǎo)致C₃化合物開始還原，C₃化合物合成不變，因此C₃化合物在短時(shí)間內(nèi)減少．B點(diǎn)時(shí)，植物光合作用和呼吸作用同時(shí)進(jìn)行，呼吸作用消耗光合作用產(chǎn)生的氧氣，B點(diǎn)時(shí)容器內(nèi)氧氣量不再發(fā)生變化，說(shuō)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．
（3）據(jù)圖可知，0～5分鐘之間，小麥葉片在暗室中只進(jìn)行呼吸作用．10～15min給予光照后，小麥葉片進(jìn)行光合作用，產(chǎn)生了大量氧氣．隨著光合作用的進(jìn)行，光合作用使密閉容器內(nèi)的CO₂濃度逐漸減少，光合作用速率逐漸下降．
（4）據(jù)圖可知，0～5分鐘之間，小麥葉片在暗室中只進(jìn)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．
（5）該植物在正常情況下進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生CO₂，在有氧呼吸第二階段丙酮酸和水結(jié)合產(chǎn)生CO₂和[H]，其場(chǎng)所為線粒體基質(zhì)；有氧呼吸過(guò)程的總反應(yīng)式為C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量．該生理過(guò)程的第 二、三階段是在線粒體中完成的．
故答案為：
（1）葉綠體類囊體薄膜       葉綠體類囊體薄膜轉(zhuǎn)移到葉綠體基質(zhì)
葉綠體類囊體薄膜和葉綠體基質(zhì)      C₃ ATP和[H]
（2）減少      相等
（3）呼吸作用消耗氧氣      密閉容器內(nèi)二氧化碳減少導(dǎo)致光合速率下降
（4）6×10^-8
（5）線粒體基質(zhì)  C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量    二、三

點(diǎn)評(píng) 本題以曲線圖為載體，考查了光合作用和呼吸作用之間的關(guān)系以及影響光合作用的環(huán)境因素，要求考生明確圖中黑暗時(shí)只進(jìn)行呼吸作用，光照時(shí)光合作用和呼吸作用同時(shí)進(jìn)行，由此分別計(jì)算出呼吸速率和凈光合速率；并且運(yùn)用公式：總光合速率=凈光合速率+呼吸速率．