Question

【題目】如圖是有關棉花成熟綠葉組織的相關圖解，其中圖1是葉肉細胞的光合作用過程圖解；圖2表示某光照強度和適宜溫度下，光合作用強度增長率隨CO2濃度變化的情況，請回答下列問題。

（1）由圖1可知，甲、乙分別代表的物質是______、________，要想使葉綠體內C3酸的含量快速下降，可以改變的環(huán)境條件是__________________。

（2）圖2中限制D點光合作用速率的主要環(huán)境因素是________，C點和D點相比，葉綠體中NADPH的含量________(較低、相等、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，抽取葉片細胞內的氣體，平均分成若干份，然后，置于不同濃度的NaHCO3溶液中，給予相同的一定強度光照，測量圓葉片上浮至液面所需時間，將記錄結果繪成曲線如圖3，請據(jù)此回答。

①該實驗的目的是：__________________________________________________。

②從圖解分析，B點比A點細胞內的C5含量________，BC段曲線平緩的限制因素可能是________，而C點以后曲線上行，其原因應該是_____________。

Answer 1

【答案】CO2 NADPH和ATP 不提供CO2或增強光照 光照強度 較高 探究CO2濃度對光合作用速率的影響 低 光照強度 NaHCO3濃度太大，導致細胞失水，從而影響細胞代謝

【解析】

圖1是光合作用過程圖解，圖中甲表示CO2，乙表示光反應產生的[H]和ATP，丙表示ADP和Pi．
圖2中，光合作用增長速率類似于加速度，因此只要增長速率大于零，光合作用強度就不斷增加．圖中可以看出，BC段增長速率最大，到D點是增長速率降為0，此時光合作用強度達到最大．
影響光合作用的環(huán)境因素包括：光照強度、溫度、CO2濃度等，一般光合作用達到飽和點時，自變量將不再成為限制因素．

（1）根據(jù)圖1光合作用過程可知，甲表示CO2，乙表示水光解生成的[H]和ATP；要想使C3化合物含量快速下降，可以使其合成減少（即不提供CO2）或去路增多（即增強光照）；光反應中產生的O2擴散到鄰近的線粒體中被利用首先得從類囊體膜內出來（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，所以在增長率達到0時（即D點）光合作用速率達到最大，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應是光照強度；C點與D點相比，D點時CO2濃度較高，故還原時需消耗NADPH和ATP較多，所以C點葉綠體中[H]的含量較高．
（3）①從題意可知，實驗的單一變量是不同濃度的NaHCO3溶液，NaHCO3溶液可以分解為光合作用提供CO2，所以該實驗的目的是探究CO2濃度對光合作用速率的影響；
②根據(jù)題意，圓葉片上浮至液面所需時間代表光合作用強度，時間越短光合作用強度越大，從圖③可知，b點比a點相比圓葉上浮所需時間縮短，說明b點光合作用強度大，此時NaHCO3溶液濃度b點較高，說明C5去路增加，但來源不變，故b點C5含量較低；bc段NaHCO3溶液濃度繼續(xù)上升，所以此時曲線平緩的限制因素可能為光照強度．曲線上升表明光合作用減弱（產生的氧氣減少），而C點之后NaHCO3增加，導致葉片細胞外的濃度過高，葉片細胞失水從而影響了它的細胞代謝，故而導致光合作用降低．