Question

10．如图1表示在适宜温度和一定浓度条件下，光照强度对甲、乙两种绿色植物净光合速率的影响曲线．请回答下列问题：

（1）在绿色植物细胞中，吸收光能的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上．若甲植物吸收光能的色素被破坏，会使叶绿体中光反应产生的ATP和或（NADPH）减少，进而影响暗反应中C₃的还原，此时图中A点将向右 （填“左”或“右”）移动．
（2）植物光合作用在遇到一定限制因素时，其速率将受到影响．对于甲植物来说，图中限制Ⅰ和限制Ⅱ分别代表的主要外界因素最可能是光照强度和C0₂浓度．此时叶肉细胞中产生ATP的细胞结构是细胞质基质、线粒体和叶绿体．
（3）科研人员将绿色的甲植物放在温度适宜的密闭容器内，在不同的光照条件下，测定该容器内氧气量的变化如图2所示．分析回答：
B点时，叶片的光合作用速率等于（填“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用速率．如果叶片的呼吸速率始终不变，则在5〜15min内，小麦叶片光合作用的平均速率（用氧气产生量表示）是6×10^-8mol/min．

Answer 1

分析 1、光合作用分为光反应和暗反应阶段，光反应场所是叶绿体类囊体薄膜，暗反应场所是叶绿体基质，光反应为暗反应提供ATP和[H]．
2、影响光合作用的环境因素包括：光照强度、温度、二氧化碳浓度等．
3、分析曲线图1看出，本实验探究了光照强度对光合作用的影响，曲线中因变量为净光合速率，净光合速率=总光合速率-呼吸速率．
4、据图2分析：在0～5min之间，容器处于黑暗条件下，此时植物只进行呼吸作用，因此氧气的减少量可表示呼吸作用消耗量，同时也可以计算出呼吸速率；5min之后，给予光照，此时植物同时进行光合作用和呼吸作用，因此氧气的减少量可以表示净光合作用量．

解答 解：（1）在绿色植物细胞中，吸收光能的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，若甲植物吸收光能的色素被破坏，则吸收的光能减少，水的光解减少，会使叶绿体中光反应产生的 ATP和[H]（NADPH）减少，进而影响暗反应中C₃的还原，图中A点表示光合速率=呼吸速率的一点，甲植物吸收光能的色素被破坏光合作用减弱，需要增大光照强度才能和呼吸速率相等，A点右移．
（2）对于甲植物来说，图中限制Ⅰ和限制Ⅱ分别代表的主要外界因素最可能是光照强度和CO₂浓度．此时叶肉细胞中产生ATP的生理活动由细胞呼吸和光合作用，因此相关的细胞结构是细胞质基质、线粒体和叶绿体．
（3）B点时，植物光合作用和呼吸作用同时进行，呼吸作用消耗光合作用产生的氧气，B点时容器内氧气量不再发生变化，说明光合作用产生的氧气正好被呼吸作用消耗掉，即呼吸作用速率等于光合作用速率．据图可知，0～5分钟之间，小麦叶片在暗室中只进行呼吸作用，所以呼吸作用每分钟消耗氧气量=（5-4）×10^-7mol÷5min=0.2×10^-7mol/min；5～15min之间，小麦的净光合作用速率=（8-4）×10^-7mol÷10min=0.4×10^-7mol/min；故5～15min小麦的平均光合作用速率=净光合作用速率+呼吸消耗=0.4×10^-7mol/min+0.2×10^-7mol/min=6×10^-8mol/min．
故答案为：
（1）类囊体薄膜上    ATP和或（NADPH）  右
（2）光照强度     C0₂浓度    细胞质基质、线粒体和叶绿体
（3）等于  6×10^-8

点评 本题的知识点是光合作用与呼吸作用之间的关系，光照强度对光合作用的影响，本题旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，并利用相关知识结合题图对某些生物学问题进行解释、推理、判断、获取结论的能力．