Question

7．如圖是有關(guān)棉花成熟綠葉組織的相關(guān)圖解，其中圖1是葉肉細(xì)胞的光合作用過程圖解；圖2表示某光照強(qiáng)度和適宜溫度下，光合作用增長率隨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(zhì)是CO₂、[H]和ATP，要想使葉綠體內(nèi)C₃的含量快速下降，可以改變的環(huán)境條件是不提供CO₂或增強(qiáng)光照，光反應(yīng)中產(chǎn)生的O₂擴(kuò)散到鄰近的線粒體中被利用至少要經(jīng)過5層生物膜．
（2）圖2中限制D點光合作用增長率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度，C點和D點相比，葉綠體中[H]的含量較高（填“較低”“相等”或“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(xì)胞內(nèi)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(qiáng)度光照，測量圓葉片上浮至液面所需時間，其記錄結(jié)果繪成曲線如圖3．請據(jù)此回答．
①該實驗的目的是探究CO₂濃度對光合作用速率的影響．
②由圖3分析，b點比a點細(xì)胞內(nèi)的C₅含量低，bc段曲線平緩的限制因素可能是光照強(qiáng)度，而c點以后曲線上升，其原因應(yīng)該是NaHCO₃濃度太大，導(dǎo)致細(xì)胞失水，從而影響細(xì)胞代謝．

Answer 1

分析 1、光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能把二氧化碳和水轉(zhuǎn)變成儲存著能量的有機(jī)物，并釋放出氧氣的過程．
2、根據(jù)是否需要光，光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段．光合作用的光反應(yīng)階段（場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]的作用下還原生成葡萄糖．

解答 解：（1）分析圖1知，甲為CO₂，乙為光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的物質(zhì)，即[H]和ATP．要使C₃含量下降，有兩種方法，一為不提供CO₂，導(dǎo)致C₃的生成量減少，而消耗量不變，C₃含量下降；二為增強(qiáng)光照，C₃的消耗量增加，而生成量不變，C₃含量下降．光反應(yīng)中產(chǎn)生的O₂擴(kuò)散到鄰近的線粒體中被利用首先得從類囊體膜內(nèi)出來（1層膜），再從葉綠體中出來穿過葉綠體的兩層膜，然后再進(jìn)入線粒體穿過線粒體的兩層膜，共5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(dá)到0時（即D點）光合作用速率達(dá)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(yīng)是光照強(qiáng)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實驗的唯一變量是NaHCO₃的濃度，而NaHCO₃的作用就是產(chǎn)生CO₂，所以實驗的目的是探究CO₂濃度對光合作用速率的影響．
②b點的NaHCO₃濃度比a大，也就是CO₂濃度比a大，所以CO₂的固定程度更大，CO₂的固定的原材料就是C₅所以b的C₅含量比a低．NaHCO₃的濃度（即CO₂濃度）達(dá)到了飽和點，此時限制光合作用的原因就應(yīng)該是光照強(qiáng)度．NaHCO₃濃度太大，導(dǎo)致細(xì)胞失水，從而影響細(xì)胞代謝，因此c點以后曲線上行．
故答案為：
（1）CO₂[H]和ATP（寫全才可）　不提供CO₂或增強(qiáng)光照（回答一個方面即可）　5
（2）光照強(qiáng)度　較高
（3）①探究CO₂濃度對光合作用速率的影響
②低　光照強(qiáng)度　NaHCO₃濃度太大，導(dǎo)致細(xì)胞失水，從而影響細(xì)胞代謝

點評 本題難度適中，屬于考綱中理解、應(yīng)用層次的考查，考查光合作用過程中的物質(zhì)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(guān)鍵是準(zhǔn)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(jié)果做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論能力．