Question

4．在CO₂浓度为0.03%和恒定的适宜温度条件下，利用图乙装置测定植株甲和植株在不同光照强度下的光合速率，结果如图甲．已知植株中只有叶片能够进行光合作用，请据此回答下列问题：

（1）叶绿体中吸收光能的场所是类囊体薄膜，光照强度为5klx时根尖细胞能够产生ATP的细胞器是线粒体．
（2）图甲中植株乙的呼吸强度是20mg/cm²．h，图甲中c点对应的光照强度时，两植株叶片制造有机物的量关系是：植株甲大于（填“大于”、“等于”或“小于”）植株乙，此时两植株有机物积累量关系为：植株甲等于（填“大于”、“等于”或“小于”）植株．
（3）图甲中光照强度为3klx时，植株乙的叶肉细胞中O₂移动方向主要是从叶绿体到线粒体，在9klx时中断CO₂的供应，则叶绿体中以下几种物质在短时间会增加有BCD．
A．C₃         B．C₅         C．[H]D．ATP         E．ADP
（4）在使用图乙装置测定光照强度对光合速率影响时，若光源强度不可调节，为了完成该实验，可以采取的措施是改变光源距离控制光照强度．
（5）将图乙中植株换成接种了酵母菌的葡萄糖溶液，烧杯中盛放蒸馏水，可以确定酒精发酵开始的标志是液滴向右移动．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：光合作用的光反应在叶绿体囊状结构薄膜上，相关的反应式：H₂O→2[H]+$\frac{1}{2}$O₂（水的光解）、NADP++2e-+H⁺→NADPH（递氢）ADP+Pi$\stackrel{酶}{→}$ATP （递能）；
暗反应：在叶绿体基质上，CO₂+C₅化合物$\stackrel{酶}{→}$2C₃化合物（二氧化碳的固定）、2C₃化合物+4NADPH+ATP$\stackrel{酶}{→}$（CH₂O）+C₅化合物+H₂O（有机物的生成或称为C₃的还原）、ATP$\stackrel{酶}{→}$ADP+Pi（耗能）．
有氧呼吸：C₆H₁₂O₆+6O₂+6 H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量
第一阶段：在细胞质的基质中，反应式：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₃H₄O₃（丙酮酸）+4[H]+少量能量；
第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中．反应式：2C₃H₄O₃（丙酮酸）+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$20[H]+6CO₂+少量能量；
第三阶段：在线粒体的内膜上．反应式：24[H]+6O₂$\stackrel{酶}{→}$12H₂O+大量能量．

解答 解：（1）叶绿体中吸收光能的场所是囊状结构薄膜上，由于根尖细胞中不含叶绿体，不能进行光合作用，所以能够产生ATP的细胞器只有线粒体．
（2）图甲中，光照强度为0时乙植物的呼吸强度为20mg/cm²．h．由于植株甲的呼吸强度大于植株乙的呼吸强度，图甲中c点对应光照强度时，两曲线相交，说明积累的有机物相等．因此，两植株叶片制造有机物的量关系是：植株甲大于植株乙；两植株有机物积累量关系为：植株甲等于植株乙．
（3）图甲中光照强度为3klx时，植株乙的光合作用强度与呼吸作用强度相等，所以叶肉细胞中O₂移动方向是从叶绿体到线粒体；在9klx时中断CO₂的供应，则暗反应受阻，导致叶绿体中C₅、[H]和ATP等物质在短时间会增加．故选：BCD．
（4）在使用图乙装置测定光照强度对光合速率影响时，若光源强度不可调节，为了完成该实验，可以采取的措施是改变光源距离控制光照强度．
（5）将图乙中植株换成接种了酵母菌的葡萄糖溶液，烧杯中盛放蒸馏水，可以确定酒精发酵开始的标志是液滴向右移动．
故答案为：
（1）类囊体薄膜     线粒体、细胞质基质
（2）20       大于    等于
（3）线粒体       BCD
（4）改变光源距离控制光照强度
（5）液滴向右移动

点评 本题考查呼吸作用、光合作用的相关知识，意在考查考生分析题图获取有效信息的能力；能理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论．