Question

【題目】科研人員以油麥菜為實(shí)驗(yàn)材料研究甲醇對植物光合作用的影響。在油麥菜生長期內(nèi)用不同濃度（2%、5%、10%、15%、20%）的甲醇溶液對5個(gè)實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行葉片噴施，每個(gè)實(shí)驗(yàn)組前后各噴施3次，每次間隔5~7天，每次噴施后10min測氣孔開度，30min測光合強(qiáng)度，并取適量葉片測光合色素含量，結(jié)果（取3次平均值）如下圖所示。

（1）油麥菜葉肉細(xì)胞中光合色素分布在_______ 。提取葉片中的光合色素常用的試劑為______。除了圖1所示的兩種色素外，與光合作用有關(guān)的另外兩種色素主要捕獲可見光中的_______光。

（2）氣孔開度表示氣孔張開的程度， 它的大小可以反映氣體進(jìn)入細(xì)胞的量。圖2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在5個(gè)實(shí)驗(yàn)組中，甲醇濃度為_____時(shí)對油麥菜葉片的氣孔開度有促進(jìn)作用，這將直接促進(jìn)光合作用中的______反應(yīng)。

（3）綜合圖2和圖3分析，在其他條件不變的情況下，用濃度2%的甲醇噴施油麥菜葉片后，短時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞葉綠體中含量增加的物質(zhì)有_____（填序號：①C5化合物；②ATP；③ADP；④C3化合物；⑤[H]）。

（4）10%甲醇處理使油麥菜的光合強(qiáng)度提高了近10倍，但從圖1和圖2中來看，該濃度的甲醇對光合色素含量以及氣孔開度均沒有明顯影響，請你從光合作用的條件方面，提出一種合理的解釋：__________。

Answer 1

【答案】葉綠體類囊體膜上 無水乙醇 藍(lán)紫光 2%、5% 暗反應(yīng) ③④ 甲醇進(jìn)入葉肉細(xì)胞后，促進(jìn)了與光合作用有關(guān)的酶的合成，加快了相關(guān)反應(yīng)的速度；甲醇進(jìn)入葉肉細(xì)胞后，在相關(guān)酶的作用下最終氧化成CO2，為暗反應(yīng)的進(jìn)行提供了原料

【解析】

題圖由圖1柱形圖可知，兩種葉綠素都隨著甲醇溶液濃度的增加表現(xiàn)為先增多后減少的規(guī)律；圖2中，在0～2%范圍內(nèi)，氣孔開度隨甲醇濃度的增加而加大；在2～20%范圍內(nèi)，隨甲醇濃度增大而減小；圖3中，在0～10%范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨甲醇濃度的增大而增大，以后光合作用強(qiáng)度隨甲醇濃度的增大而減小。

（1）油麥菜葉肉細(xì)胞中的葉綠體類囊體薄膜是光合作用光反應(yīng)的場所，分布有與光合作用有關(guān)的光合色素；提取光合色素常用有機(jī)溶劑如無水乙醇或丙酮；參與光合作用的光合色素有葉綠素a、葉綠素b、葉黃素、胡蘿卜素，其中葉黃素、胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。

（2）根據(jù)圖2分析，與對照組相比，圖中5點(diǎn)只有2%、5%對應(yīng)的氣孔導(dǎo)度高于起點(diǎn)，說明這兩種濃度的甲醇對油麥菜葉片的氣孔開度有促進(jìn)作用，有利于光合作用過程中對二氧化碳的吸收，因此這將直接促進(jìn)光合作用中的暗反應(yīng)。

（3））綜合圖2和圖3分析，在其他條件不變的情況下，用濃度2%的甲醇噴施油麥菜葉片后，氣孔開度增大，CO2的供給量增加，產(chǎn)生的三碳化合物增加，消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]增加，故ADP增加，因此短時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞葉綠體中含量減少的物質(zhì)有①C5化合物、②ATP、⑤[H]。

（4）由圖3可知，10%甲醇處理使油麥菜的光合強(qiáng)度提高了近10倍，但從圖1和圖2中來看，該濃度的甲醇對光合色素含量以及氣孔開度均沒有明顯影響，其原因可能是因?yàn)榧状歼M(jìn)入葉肉細(xì)胞后，促進(jìn)了與光合作用有關(guān)的酶的合成，加快了相關(guān)反應(yīng)的速度；也可能是甲醇進(jìn)入葉肉細(xì)胞后，在相關(guān)酶的作用下最終氧化成CO2，為暗反應(yīng)的進(jìn)行提供了原料。