Question

【题目】研究人员通过测定密闭玻璃容器中某植株的O2产生速率来探究环境因素对光合作用的影响，如下两图是在温度适宜、CO2浓度为0.03%的条件下进行实验后绘制的相关曲线。

（1）图1中，a点时叶肉细胞中产生ATP的场所是________________，若在CO2浓度为1%条件下进行实验，则该图中b点的位置移动情况是____________________________。

（2）图2中，该植株进行光合作用是从曲线中的________点开始的，EF段限制该植株光合作用的因素是_________________________。

（3）在图1实验的环境条件下，若每天光照8小时，则平均光照强度至少要大于_________________klx时，植株才能够正常生长。图2中，S1、S2和S3的面积关系为_________________________时，说明实验结束后植株的干重增加了。

（4）研究人员用该植物的绿叶做“色素的提取与分离”实验时，用含Cu2+的试剂处理叶片能使叶片长时间保持绿色（每分子叶绿素含有一个Mg2+，可被Cu2+等置换，形成铜代叶绿素），其原因可能是__________________________________________。叶绿体中的色素吸收光能的两个用途是________________________________。

Answer 1

【答案】线粒体和细胞质基质 向左移 A CO2浓度 6 S2>S1+S3 铜代叶绿素比叶绿素稳定 水的分解和ATP的合成

【解析】

分析图1：图一表示在一定浓度的CO2和适当温度条件下，测定番茄叶片在不同光照条件下的光合作用速度与光照强度的关系。a点时，光合强度为0，此时植物细胞只进行呼吸作用；ab段，呼吸作用强度大于光合作用强度；b点时，呼吸作用强度等于光合作用强度；b点之后，呼吸作用强度小于光合作用强度。

分析图2：A点开始进行光合作用，G点时光合作用消失。S2表示白天光照较强时光合作用积累的有机物，S1+S3表示夜间及光照较弱时消耗的有机物，因此一昼夜该植物有机物的积累总量=白天光照较强时光合作用积累量-夜间及光照较弱时消耗量=S2-（S1+S3）。

（1）图1中a点时，光合强度为0，此时植物细胞只进行呼吸作用，故产生ATP的场所是线粒体和细胞质基质，若在CO2浓度为1%条件下进行实验，CO2浓度浓度增加，呼吸作用减弱，要保证呼吸作用强度等于光合作用强度，则需降低光照强度，故b点向左移动。

（2）图2中，通过图示分析出呼吸作用强度为2，但是在A点，氧气消耗速率小于2，说明此时细胞的呼吸作用大于光合作用，故该植株进行光合作用是从曲线中的A点开始的，G点时光合作用消失．因此得到图乙曲线的实验中，给植株光照时间共有14h，其中有光照且光照强度一定保持不变的时间段有AB和CD，EF段限制因素为CO2浓度。

（3）在图甲实验的环境条件下，光照强度为6klx时，净光合速率为4，呼吸速率为2，若每天光照8小时，则净光合作用量=4×8-2×16=0，故平均光照强度至少要大于6klx时，植株才能够正常生长。当图中S1、S2和S3的面积关系为S2＞S1+S3时，说明实验结束后植株的干重增加了。

（4）研究人员用该植物的绿叶做“色素的提取与分离”实验时，用含Cu2+的试剂处理叶片能使叶片长时间保持绿色（每分子叶绿素含有一个Mg2+，可被Cu2+等置换，形成铜代叶绿素），其原因可能是铜代叶绿素比叶绿素稳定。叶绿体中的色素吸收光能的两个用途是水的分解和ATP的合成。