Question

【題目】光合作用

圖表示盆架子（樹名）部分光合作用過程。

（1）圖示為光合作用中的_________階段；物質(zhì) B 為___________；通常植物類囊體膜會(huì)呈現(xiàn)綠色，是因?yàn)?/span>_______________________________________。

（2）圖示過程能夠產(chǎn)生 ATP，下列實(shí)驗(yàn)處理使其不能產(chǎn)生 ATP 的有（_______）

A．破壞圖中結(jié)構(gòu)甲的活性，再進(jìn)行光照

B．破壞植物葉綠素 a 的結(jié)構(gòu)，再進(jìn)行光照

C．向類囊體腔注入一定量的 H+，但不進(jìn)行光照

D．通過超聲波振動(dòng)，破碎類囊體的薄膜后再進(jìn)行光照

O3污染會(huì)對(duì)某些植物造成毒害，影響植物生長(zhǎng)。有人認(rèn)為缺水引起的氣孔關(guān)閉會(huì)減少 O3進(jìn)入細(xì)胞，從而降低對(duì)細(xì)胞的損害，并建議在 O3 污染嚴(yán)重的地區(qū)可適當(dāng)減少水分的灌溉，以提高產(chǎn)量。為此，科研人員以盆架子為實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)了表 1 的四組實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖所示（氣孔導(dǎo)度指氣孔開放程度、凈光合速率指光合作用制造的有機(jī)物量－呼吸作用消耗的有機(jī)物量）。

注：非污染地區(qū) O3的含量為 40g/L

（3）表1 中，組別 D 的實(shí)驗(yàn)條件是①____________ 、② ___________ 。

（4）影響圖中實(shí)驗(yàn)結(jié)果的變量有______________________。

（5）氣孔導(dǎo)度的變化會(huì)影響凈光合速率，下列相關(guān)敘述正確的是（_______）

A．氣孔導(dǎo)度一定會(huì)影響胞間 CO2 濃度

B．氣孔導(dǎo)度一定會(huì)影響光合作用酶活性

C．氣孔導(dǎo)度一定會(huì)影響水分蒸發(fā)

D．氣孔導(dǎo)度一定會(huì)影響葉綠素含量

（6）據(jù)題意及實(shí)驗(yàn)結(jié)果，闡述“在 O3污染嚴(yán)重的地區(qū)可適當(dāng)減少水分灌溉以提高產(chǎn)量”這一建議的合理與不合理之處：______________________________________。

Answer 1

【答案】光反應(yīng) NADPH 含有葉綠素 ABD 150 45 土壤水分含量、O3含量 AC 合理：水分含量降低會(huì)引起氣孔導(dǎo)度下降，從而減少 O3 進(jìn)入細(xì)胞，降低對(duì)細(xì)胞的損害；不合理：據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知 D 組的凈光合速率比 B 組下降更顯著，說明減少水分的灌溉不能緩解 O3 對(duì)凈光合速率的影響；本實(shí)驗(yàn)只提供了 75%和 45%的含水量組別，缺少其它含水量組別的數(shù)據(jù)，需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)來確定該建議的合理性

【解析】

①分析部分光合作用過程圖：圖示過程發(fā)生在類囊體膜上，表示光反應(yīng)階段，其中的A、B、C依次表示O2、NADPH、ADP和Pi，甲為ATP合成酶。②分析表1信息可知：A、B形成對(duì)照，C、D形成對(duì)照，自變量都是O3的含量不同；A、C形成對(duì)照，B、D組形成對(duì)照，自變量都是土壤水分的含量不同�？梢姡�①、②應(yīng)分別為150、45。

(1) 圖示過程發(fā)生在類囊體膜上，而類囊體膜是光反應(yīng)的場(chǎng)所，因此圖示為光合作用中的光反應(yīng)階段；物質(zhì) B 為NADPH；類囊體膜上含有葉綠素，所以通常植物類囊體膜會(huì)呈現(xiàn)綠色。

(2) 圖示ATP的產(chǎn)生是在圖中結(jié)構(gòu)甲所示的ATP合成酶的催化下完成的，若破壞圖中結(jié)構(gòu)甲的活性，再進(jìn)行光照，則不能產(chǎn)生 ATP，A正確；葉綠素 a的作用是吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能，而色素分子吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化的光能的用途之一是：在ATP合成酶的催化下，促成ADP與Pi發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成ATP，若破壞植物葉綠素 a 的結(jié)構(gòu)，再進(jìn)行光照，則不能產(chǎn)生 ATP，B正確；向類囊體腔注入一定量的 H+，當(dāng)腔內(nèi)H+達(dá)到一定濃度時(shí)，可經(jīng)類囊體膜上ATP合成酶復(fù)合體穿過膜進(jìn)入基質(zhì)，同時(shí)將能量傳遞給ADP，使ADP和Pi合成ATP，此過程不需要光照，因此向類囊體腔注入一定量的 H+，但不進(jìn)行光照，仍能產(chǎn)生 ATP，C錯(cuò)誤；ATP是在類囊體膜上形成的，通過超聲波振動(dòng)，破碎類囊體的薄膜后再進(jìn)行光照，不能產(chǎn)生 ATP，D正確。

(3) 非污染地區(qū) O3的含量為 40g/L，據(jù)此分析表1信息可知：C、D組的土壤水分的含量應(yīng)均為45%，自變量是O3的含量不同，因此組別 D 的實(shí)驗(yàn)條件①、②應(yīng)分別為150、45。

(4) 影響圖中實(shí)驗(yàn)結(jié)果的變量即表中所示的自變量，因此有土壤水分含量、O3含量。

(5) 氣孔導(dǎo)度是指氣孔開放程度。CO2是光合作用的原料，大氣中的CO2是通過氣孔進(jìn)入植物體內(nèi)的，而植物體內(nèi)的水分主要是通過葉片的氣孔來蒸騰到體外的，因此氣孔導(dǎo)度的變化，一定會(huì)影響胞間 CO2 濃度，也一定會(huì)影響水分蒸發(fā)，但不一定會(huì)影響光合作用酶的活性和葉綠素的含量，A、C正確，B、D錯(cuò)誤。

(6) A、C組與B、D組的自變量都是土壤水分的含量不同，結(jié)果水分含量低的C、D組的氣孔導(dǎo)度分別低于水分含量高的A、B組，說明水分含量降低會(huì)引起氣孔導(dǎo)度下降，從而減少 O3 進(jìn)入細(xì)胞，降低對(duì)細(xì)胞的損害，因此，“在 O3污染嚴(yán)重的地區(qū)可適當(dāng)減少水分灌溉以提高產(chǎn)量”這一建議具有合理性的一面。由于D 組的凈光合速率比 B 組下降更顯著，說明減少水分的灌溉不能緩解 O3 對(duì)凈光合速率的影響；本實(shí)驗(yàn)只提供了 75%和 45%的含水量組別，缺少其它含水量組別的數(shù)據(jù)，需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)來確定該建議的合理性；可見，“在 O3污染嚴(yán)重的地區(qū)可適當(dāng)減少水分灌溉以提高產(chǎn)量”這一建議也具有不合理性的一面。