Question

【題目】研究人員通過(guò)測(cè)定密閉玻璃容器中某植株的O2產(chǎn)生速率來(lái)探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響，如下兩圖是在溫度適宜、CO2濃度為0.03%的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后繪制的相關(guān)曲線。

（1）圖1中，a點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是________________，若在CO2濃度為1%條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則該圖中b點(diǎn)的位置移動(dòng)情況是____________________________。

（2）圖2中，該植株進(jìn)行光合作用是從曲線中的________點(diǎn)開始的，EF段限制該植株光合作用的因素是_________________________。

（3）在圖1實(shí)驗(yàn)的環(huán)境條件下，若每天光照8小時(shí)，則平均光照強(qiáng)度至少要大于_________________klx時(shí)，植株才能夠正常生長(zhǎng)。圖2中，S1、S2和S3的面積關(guān)系為_________________________時(shí)，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)結(jié)束后植株的干重增加了。

（4）研究人員用該植物的綠葉做“色素的提取與分離”實(shí)驗(yàn)時(shí)，用含Cu2+的試劑處理葉片能使葉片長(zhǎng)時(shí)間保持綠色（每分子葉綠素含有一個(gè)Mg2+，可被Cu2+等置換，形成銅代葉綠素），其原因可能是__________________________________________。葉綠體中的色素吸收光能的兩個(gè)用途是________________________________。

Answer 1

【答案】線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 向左移 A CO2濃度 6 S2>S1+S3 銅代葉綠素比葉綠素穩(wěn)定 水的分解和ATP的合成

【解析】

分析圖1：圖一表示在一定濃度的CO2和適當(dāng)溫度條件下，測(cè)定番茄葉片在不同光照條件下的光合作用速度與光照強(qiáng)度的關(guān)系。a點(diǎn)時(shí)，光合強(qiáng)度為0，此時(shí)植物細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用；ab段，呼吸作用強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度；b點(diǎn)時(shí)，呼吸作用強(qiáng)度等于光合作用強(qiáng)度；b點(diǎn)之后，呼吸作用強(qiáng)度小于光合作用強(qiáng)度。

分析圖2：A點(diǎn)開始進(jìn)行光合作用，G點(diǎn)時(shí)光合作用消失。S2表示白天光照較強(qiáng)時(shí)光合作用積累的有機(jī)物，S1+S3表示夜間及光照較弱時(shí)消耗的有機(jī)物，因此一晝夜該植物有機(jī)物的積累總量=白天光照較強(qiáng)時(shí)光合作用積累量-夜間及光照較弱時(shí)消耗量=S2-（S1+S3）。

（1）圖1中a點(diǎn)時(shí)，光合強(qiáng)度為0，此時(shí)植物細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用，故產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，若在CO2濃度為1%條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，CO2濃度濃度增加，呼吸作用減弱，要保證呼吸作用強(qiáng)度等于光合作用強(qiáng)度，則需降低光照強(qiáng)度，故b點(diǎn)向左移動(dòng)。

（2）圖2中，通過(guò)圖示分析出呼吸作用強(qiáng)度為2，但是在A點(diǎn)，氧氣消耗速率小于2，說(shuō)明此時(shí)細(xì)胞的呼吸作用大于光合作用，故該植株進(jìn)行光合作用是從曲線中的A點(diǎn)開始的，G點(diǎn)時(shí)光合作用消失．因此得到圖乙曲線的實(shí)驗(yàn)中，給植株光照時(shí)間共有14h，其中有光照且光照強(qiáng)度一定保持不變的時(shí)間段有AB和CD，EF段限制因素為CO2濃度。

（3）在圖甲實(shí)驗(yàn)的環(huán)境條件下，光照強(qiáng)度為6klx時(shí)，凈光合速率為4，呼吸速率為2，若每天光照8小時(shí)，則凈光合作用量=4×8-2×16=0，故平均光照強(qiáng)度至少要大于6klx時(shí)，植株才能夠正常生長(zhǎng)。當(dāng)圖中S1、S2和S3的面積關(guān)系為S2＞S1+S3時(shí)，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)結(jié)束后植株的干重增加了。

（4）研究人員用該植物的綠葉做“色素的提取與分離”實(shí)驗(yàn)時(shí)，用含Cu2+的試劑處理葉片能使葉片長(zhǎng)時(shí)間保持綠色（每分子葉綠素含有一個(gè)Mg2+，可被Cu2+等置換，形成銅代葉綠素），其原因可能是銅代葉綠素比葉綠素穩(wěn)定。葉綠體中的色素吸收光能的兩個(gè)用途是水的分解和ATP的合成。