Question

【題目】沙棘耐干旱、耐鹽堿，抗風(fēng)沙能力強(qiáng)，被廣泛用于水土保持。如圖表示在光照下沙棘葉肉細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的一系列反應(yīng)�？蒲腥藛T利用“間隙光”（光照20秒、黑暗20秒交替進(jìn)行）處理沙棘葉肉細(xì)胞12小時(shí)，并用靈敏傳感器記錄環(huán)境中O2和CO2的變化，部分結(jié)果如圖．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）圖1中進(jìn)行②過(guò)程的場(chǎng)所為______，產(chǎn)生[H]的過(guò)程有______（填數(shù)字），消耗[H]的過(guò)程有______（填數(shù)字）。干旱缺水初期，首先影響的過(guò)程是______（填數(shù)字）。

（2）給葉肉細(xì)胞提供14CO2，則暗反應(yīng)過(guò)程中放射性依次出現(xiàn)的物質(zhì)是______（用“→”表示）。當(dāng)圖1中②的速率等于③的速率時(shí)，單位時(shí)間光合作用產(chǎn)生ATP的量______（填大于、等于或小于） 呼吸作用產(chǎn)生ATP的量。

（3）據(jù)圖2可知，黑暗開(kāi)始后CO2吸收速率保持短時(shí)間穩(wěn)定再迅速下降，CO2吸收速率保持穩(wěn)定的主要原因是______。

（4）B點(diǎn)光反應(yīng)速率______（填大于、等于或小于）暗反應(yīng)速率；D點(diǎn)光合作用速率______（填大于、等于或小于）細(xì)胞呼吸速率。與連續(xù)光照6小時(shí)，再連續(xù)暗處理6小時(shí)相比，“間隙光”處理12小時(shí)的光合產(chǎn)物______（填較多、相等或較少）。推測(cè)BC段出現(xiàn)的原因是暗反應(yīng)提供的______限制了光反應(yīng)。

Answer 1

【答案】葉綠體基質(zhì) ①③ ②③ ② CO2→C3→（CH2O） 大于 光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H] 大于 大于 較高 ADP和Pi（NADP+）

【解析】

據(jù)圖分析，圖1中，①表示光反應(yīng)過(guò)程中ATP的形成過(guò)程；②表示暗反應(yīng)過(guò)程；③表示有氧呼吸三個(gè)階段產(chǎn)生ATP的過(guò)程，④表示需要消耗能量的各項(xiàng)生命活動(dòng)。

光合作用的光反應(yīng)階段（場(chǎng)所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產(chǎn)生[H]與氧氣，以及ATP的形成；光合作用的暗反應(yīng)階段（場(chǎng)所是葉綠體的基質(zhì)中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反應(yīng)提供的ATP和[H]的作用下還原生成糖類等有機(jī)物。

（1）根據(jù)以上分析已知，②表示暗反應(yīng)過(guò)程，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中；圖中①光反應(yīng)和③有氧呼吸的第一、二階段都可以產(chǎn)生[H]；②暗反應(yīng)和③有氧呼吸第三階段都需要消耗[H]；在干旱缺水初期，植物關(guān)閉氣孔，降低了對(duì)CO2的吸收，所以要影響光合作用暗反應(yīng)階段②。

（2）給葉肉細(xì)胞提供14CO2，CO2參與光合作用首先進(jìn)行CO2的固定生成C3，再參與C3的還原生成（CH2O），所以放射性依次出現(xiàn)的物質(zhì)是CO2→C3→（CH2O）；

由于光合作用合成的有機(jī)物進(jìn)行呼吸作用時(shí)，大部分的能量以熱能的形式釋放，所以當(dāng)②光合作用暗反應(yīng)的速率等于③呼吸的速率時(shí)，單位時(shí)間光合作用產(chǎn)生ATP的量大于呼吸作用產(chǎn)生ATP的量。

（3）由于光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]，在黑暗開(kāi)始后還能維持一段時(shí)間的暗反應(yīng)，所以黑暗開(kāi)始后CO2吸收速率保持短時(shí)間穩(wěn)定。

（4）B點(diǎn)剛剛開(kāi)始光照，O2的釋放速率大于CO2的吸收速率，所以光反應(yīng)速率大于暗反應(yīng)速率；D點(diǎn)植物在釋放O2，吸收CO2，所以光合作用速率大于呼吸作用速率；

由圖可知，凈光合速率一瞬間為8單位，隨即變成3單位，呼吸作用速率為3單位，而如果連續(xù)光照和連續(xù)黑暗，就不會(huì)出現(xiàn)光合速率突然增大的情況，所以“間隙光”處理的光合產(chǎn)量大于連續(xù)處理的光合產(chǎn)量，光合產(chǎn)物較多；

BC段光反應(yīng)降低，說(shuō)明暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供的ADP和Pi（NADP+）的數(shù)量有限。