Question

【題目】圖1表示將A植物放在不同濃度C02環(huán)境條件下，A植物光合效率受光照影響的變化曲線，圖2代表植物的一個(gè)葉肉細(xì)胞及其相關(guān)生理過(guò)程示意圖，請(qǐng)分析完成下列問(wèn)題：

(1)線粒體中CO2擴(kuò)散到鄰近的葉綠體中被利用至少要經(jīng)過(guò)________層磷脂分子層。

(2)圖1中e點(diǎn)與f點(diǎn)相比較，e點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞中C3的含量________(填“高”“低”“基本一致”)。

(3)在圖2中假如C18O2作為某一生理作用的原料，則在較強(qiáng)的光照條件下，圖中含有18O的呼吸作用產(chǎn)物的去向是圖2中的____________途徑(用圖中字母表示)；此時(shí)，在基粒上發(fā)生的能量轉(zhuǎn)變是______________________。

(4)從生長(zhǎng)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NaHC03溶液中，給予相同的一定強(qiáng)度光照，測(cè)量圓葉片上浮至液面所需時(shí)間，將記錄結(jié)果繪成曲線如圖3，請(qǐng)據(jù)此回答。

該實(shí)驗(yàn)的目的是：____________________________________________。

Answer 1

【答案】 12 高 q 光能→ATP中活躍的化學(xué)能 探究二氧化碳濃度對(duì)棉花葉片光合速率的影響

【解析】本題結(jié)合圖形考查細(xì)胞呼吸、光合作用及其影響因素，要求考生掌握有氧呼吸和光合作用過(guò)程中的物質(zhì)變化和能量變化，理解光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度對(duì)光合速率的影響，進(jìn)而分析、判斷并答題。

(1)線粒體中CO2擴(kuò)散到鄰近的葉綠體中依次要經(jīng)過(guò)線粒體內(nèi)膜、線粒體外膜、前一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞膜、后一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞膜、葉綠體外膜和葉綠體內(nèi)膜共6層生物膜，被葉綠體基質(zhì)中的暗反應(yīng)消耗利用，因此至少要經(jīng)過(guò)6×2=12層磷脂分子層。

(2)圖1中e點(diǎn)與f點(diǎn)相比較，兩者光照強(qiáng)度相同，即光反應(yīng)提供的[H]和ATP量基本相同，但e點(diǎn)二氧化碳濃度較高，即e點(diǎn)時(shí)暗反應(yīng)中固定二氧化碳生成的C5較多，因此e點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞中還原C5生成的C3量也較多，所以e點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞中C3的含量高。

(3) C18O2既是有氧呼吸的產(chǎn)物又是光合作用暗反應(yīng)的原料，在較強(qiáng)的光照條件下，線粒體內(nèi)產(chǎn)生的C18O2經(jīng)途徑q進(jìn)入葉綠體，參與暗反應(yīng)生成C6H1218O6；此時(shí)在葉綠體基粒上發(fā)生光反應(yīng)過(guò)程，光反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)變是光能→ATP中活躍的化學(xué)能。

(4)根據(jù)題意可知，不同濃度的NaHC03溶液為光合作用提供的二氧化碳濃度不同，給予圓葉片相同的一定強(qiáng)度光照，則圓葉片上浮至液面所需時(shí)間可表示氧氣的產(chǎn)生速率，結(jié)合圖3曲線可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是二氧化碳濃度（用NaHC03溶液濃度呈現(xiàn)），因變量是光合速率（用圓葉片上浮至液面所需時(shí)間呈現(xiàn)），而光照強(qiáng)度等條件均為無(wú)關(guān)變量，所以該實(shí)驗(yàn)的目的是：探究二氧化碳濃度對(duì)棉花葉片光合速率的影響。

條件	過(guò)程變化	[H]和ATP	C3	C5	(CH2O) 合成速率
光照由強(qiáng)到弱，CO2供應(yīng)不變	①②過(guò)程減弱，[H]、ATP減少，導(dǎo)致③⑤過(guò)程減弱，④過(guò)程正常進(jìn)行	減少	增加	減少	減小
光照由弱到強(qiáng)，CO2供應(yīng)不變	①②過(guò)程增強(qiáng)，[H]、ATP增加，導(dǎo)致③⑤過(guò)程增強(qiáng)，④過(guò)程正常進(jìn)行	增加	減少	增加	增大
光照不變，CO2由充足到不足	④過(guò)程減弱，C3減少，C5增加，導(dǎo)致③⑤過(guò)程減弱，①②過(guò)程正常進(jìn)行	增加	減少	增加	減小
光照不變，CO2由不足到充足	④過(guò)程增強(qiáng)，C3增加，C5減少，導(dǎo)致③⑤過(guò)程增強(qiáng)，①②過(guò)程正常進(jìn)行	減少	增加	減少	增大