Question

為探究光照強度對光合作用的影響，某興趣小組設(shè)計了如圖所示的實驗裝置若干組，在25℃條件下進(jìn)行了一系列實驗，實驗數(shù)據(jù)見表．請回答下列問題：

組別	光照強度（lx）	液滴移動（mL/h）
1	0	左移2.2
2	2000	右移0.2
3	4000	右移1.8
4	6000	右移3.9
5	8000	右移5.9
6	10000	右移6.5
7	12000	右移6.5

（1）組別1中葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場所是

 

和

 

．引起該組液滴左移的生理原因是

 

．
（2）與組別4相比，限制組別3液滴移動的主要環(huán)境因素是

 

．光照強度為12000lx時，限制裝置內(nèi)植物光合作用的環(huán)境因素主要是

 

．
（3）光照強度為8000lx時，植物光合作用2小時產(chǎn)生氧氣

 

mL．若光照強度由8000lx突然降低到2000lx，此時葉綠體內(nèi)C₃的相對含量將

 

（升高/不變/降低），用于暗反應(yīng)的ATP來自

 

．
（4）在6000lx光照條件下，將實驗裝置的溫度提升至30℃，發(fā)現(xiàn)液滴右移明顯減慢，其原因是

 

．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環(huán)境因素,光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化

專題：

分析：分析實驗裝置：圖中密閉小室的燒杯中放了CO₂緩沖液，該溶液能夠保持小室中的二氧化碳濃度相對穩(wěn)定，即可以為光合作用不斷提供原料，因此小室中的氣體量變化為“氧氣量變化”．
結(jié)合表格：當(dāng)光照強度為0時，植物只進(jìn)行呼吸作用，有氧呼吸吸收氧氣，釋放二氧化碳，而二氧化碳通過CO₂緩沖液維持穩(wěn)定，因此此時的液滴左移2.2mL/h表示呼吸作用強度；
表中當(dāng)光照增強時，液滴均右移，右移的值表示光合作用氧氣的凈釋放量，因此真光合速率=凈光合速率+呼吸速率=右移的值+左移的2.2；
表中光照為10000lx和12000lx時，液滴移動的距離相等，表明此時光合作用達(dá)到飽和點．

解答： 解：（1）組別1中，光照強度為0，此時葉肉細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用，因此細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．由于小室中CO₂緩沖液能夠保持小室中的二氧化碳濃度相對穩(wěn)定，因此呼吸作用消耗氧氣，因此裝置中氣體總量減少，引起該組液滴左移．
（2）組別3的光照強度為4000lx，組別4的光照強度為6000lx，因此與組別4相比，限制組別3液滴移動的主要環(huán)境因素是光照強度．表中光照為10000lx和12000lx時，液滴移動的距離相等，表明此時光合作用達(dá)到光飽和點，因此光照強度不再是主要環(huán)境因素，此時限制裝置內(nèi)植物光合作用的環(huán)境因素主要是二氧化碳濃度．
（3）表中右移的值表示光合作用氧氣的凈釋放量，因此真光合速率=凈光合速率+呼吸速率=右移的值+左移的2.2．則光照強度為8000lx時，植物真光合速率=5.9+2.2=8.1mL/h，因此植物光合作用2小時產(chǎn)生氧氣16.2mL．若光照強度由8000lx突然降低到2000lx，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP減少，這將抑制三碳化合物的還原，而二氧化碳固定仍在發(fā)生，因此此時葉綠體內(nèi)C₃的相對含量將升高，用于暗反應(yīng)的ATP來自光反應(yīng)中水的光解．
（4）25℃是植物光合作用的最適溫度，當(dāng)升高溫度時，是光合作用強度減弱，而呼吸作用增強，因此氧氣的凈生成量減少．因此在6000lx光照條件下，將實驗裝置的溫度提升至30℃，由于氧氣凈生成量減少，導(dǎo)致液滴右移明顯減慢．
故答案為：
（1）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)   線粒體   呼吸作用吸收氧氣，導(dǎo)致裝置中氣體總量減少
（2）光照強度    二氧化碳濃度
（3）16.2   升高    光反應(yīng)中水的光解
（4）25℃是植物光合作用的最適溫度，當(dāng)升高溫度時，是光合作用強度減弱，而呼吸作用增強，因此氧氣的凈生成量減少

點評：本題考查了影響光合作用的環(huán)境因素以及光合作用和呼吸作用之間的關(guān)系等知識，意在考查考生分析實驗裝置和表格的能力，以及理解能力，難度適中．考生在分析實驗裝置時要明確：光照為0時液滴的移動表示呼吸速率，光照不為0時液滴的移動表示凈光合速率，并且真光合速率=凈光合速率+呼吸速率．另外考生要識記呼吸作用和ATP產(chǎn)生的場所；能夠利用溫度影響酶活性的觀點解答第（4）小題．