Question

【題目】某科研人員將綠色的小麥植株放在溫度適宜的密閉容器內(nèi)，在黑暗和適宜的光照條件下，測定該容器內(nèi)氧氣量的變化如圖所示。分析回答：

（1）將小麥綠葉中提取的色素溶液放在光源和分光鏡之間，在光譜中可以看到明顯變暗的區(qū)域是____，小麥葉肉細胞光合作用中，CO2進入葉肉細胞后被固定，固定產(chǎn)物的還原需要光反應提供____。

（2）在0～5 min內(nèi)，該容器內(nèi)氧氣量減少的原因是________。在5～15 min內(nèi)，該容器內(nèi)氧氣量增加的速率____，這是因為_______________________。

（3）如果小麥葉片的呼吸速率始終不變，則在5～15 min內(nèi)，小麥葉片光合作用的平均速率（用氧氣產(chǎn)生量表示）是____mol/min。

（4）同一小麥植株的底部葉片細胞呼吸強度比頂部葉片弱，其內(nèi)部原因最可能是_____________________。

Answer 1

【答案】紅光和藍紫光 [H]和ATP 細胞呼吸消耗氧氣 逐漸減小 光合作用使密閉容器內(nèi)的CO2濃度逐漸減少，光合作用速率逐漸下降 6×10－8 底部葉片衰老，酶活性降低（或者酶的數(shù)量減少）

【解析】

分析圖解：在0～5min之間，容器處于黑暗條件下，此時植物只進行呼吸作用，因此氧氣的減少量可表示呼吸作用消耗量，同時也可以計算出呼吸速率；5min之后，給予光照，此時植物同時進行光合作用和呼吸作用，因此氧氣的減少量可以表示凈光合作用量，由此可以計算凈光合速率。而總光合速率=凈光合速率+呼吸速率。

（1）將小麥綠葉中提取的色素溶液放在光源和分光鏡之間，在光譜中可以看到明顯變暗的區(qū)域是紅光和藍紫光，小麥葉肉細胞既可以進行光合作用也可以進行呼吸作用，其進行光合作用的場所是葉綠體，光合作用光反應為暗反應三碳化合物的還原提供了[H]和ATP。
（2）在0～5min之間，小麥葉片在暗室中進行呼吸作用，不進行光合作用，細胞進行呼吸作用，吸收氧氣，釋放CO2，因此密閉容器內(nèi)氧氣量減少；5～15min給予光照后，小麥葉片進行光合作用，產(chǎn)生了大量氧氣。隨著光合作用的進行，光合作用使密閉容器內(nèi)的CO2濃度逐漸減少，光合作用速率逐漸下降。
（3）據(jù)圖可知，0～5分鐘之間，小麥葉片在暗室中只進行呼吸作用，所以呼吸作用每分鐘消耗氧氣量=（5-4）×10-7mol÷5min=0.2×10-7mol/min；5～15min之間，小麥的凈光合作用速率=（8-4）×10-7mol÷10min=0.4×10-7mol/min；故5～15min小麥的平均光合作用速率=凈光合作用速率+呼吸消耗=0.4×10-7mol/min+0.2×10-7mol/min=6×10-8mol/min。
（4）研究小組發(fā)現(xiàn)，由于底部葉片衰老，酶活性降低等因素的影響，所以同一小麥植株的底部葉片呼吸作用強度比頂部葉片弱。