Question

12．科研人员剪取A、B两种植物的叶片各10cm²，分别放置在两个容积为1L的密闭玻璃小室中．在6千勒克斯的光强度下，测得小室中1小时内CO₂的浓度变化如图甲所示；用多组同样的装置在不同光强度下重复实验，每组均在第60min时测定小室中CO₂的浓度，通过计算得到两种植物叶片不同光强度下1小时CO₂的吸收量，结果如图乙所示（不考虑温度对呼吸速率的影响）．请据图分析回答：

（1）叶绿体是光合作用的场所，它通过众多的类囊体来扩展受光面积，内部的巨大膜表面上分布着吸收光能的色素分子和进行光合作用所必需的酶．
（2）图甲显示，A、B两种植物所处的密闭小室中CO₂浓度变化趋势均是逐渐降低，其原因是光合作用大于呼吸作用，消耗了小室中的CO₂．第60min以后，两个密闭小室中CO₂浓度不再发生变化原因是叶片的光合作用和呼吸作用强度相等．
（3）依据图甲，该实验条件下，A叶片与B叶片在这一小时中积累的有机物（以C₆H₁₂O₆计算）相差约13.6mg（精确到小数点后1位）；图乙中表示A植物的曲线是②．
（4）图甲中叶片B第10min光反应产生[H]的速率大于第50min时；第60min时，叶片B固定CO₂的速率大于叶片A固定CO₂的速率．

Answer 1

分析 据图分析：图甲中A、B两种植物均处于密闭透光的小室，由于光合作用大于呼吸作用，光合作用需要的CO₂浓度除来自呼吸作用外，还从密闭小室中吸收，故导致密闭小室内CO₂浓度变化趋势均是逐渐降低．图乙中①是阳生植物，②是阴生植物．

解答 解：（1）叶绿体通过类囊体增加受光面积，类囊体的表面分布着吸收光能的色素分子和进行光合作用所需要的酶．
（2）图甲中A、B两种植物均处于密闭透光的小室，由于光合作用大于呼吸作用，光合作用需要的CO₂除来自呼吸作用外，还从密闭小室中吸收，故导致密闭小室内CO₂浓度变化趋势均是逐渐降低；一段时间后，由于小室内CO₂浓度越来越低，导致光合作用等于呼吸作用，使最终CO₂浓度降低到一定水平后不再降低且维持在这个水平上．
（3）依据图甲，该实验条件下，A叶片与B叶片在这一小时中，二氧化碳浓度相差20mg，根据光合作用反应式：6CO₂+12H₂O$→_{叶绿体}^{光能}$C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O可知，264：180=20：X，解得X≈13.6，所以积累的有机物（以C₆H₁₂O₆计算）相差约13.6mg．由图乙曲线可知，光照强度为0时，植物只进行呼吸作用，结合图1曲线B植物在相同时间从密闭小室吸收的CO₂比A植物多，推测B植物利用CO₂能力更强且光补偿点B植物比A低，确定②是A植物．
（4）图甲中叶片B第50min时，光合作用等于呼吸作用，前10min小室内二氧化碳浓度下降明显，光反应产生[H]的速率较快，所以产生[H]的速率大于第50min时．第60min时叶片B所在小室内的二氧化碳浓度第一叶片A的，所以固定CO₂的速率大于叶片A．
故答案为：
（1）类囊体 　   色素分子     　 酶
（2）光合作用大于呼吸作用消耗了小室中的CO₂　   叶片的光合作用和呼吸作用强度相等
（3）13.6      ②
（4）大         大

点评 本题结合图示主要考查影响光合作用的因素及光合作用的曲线分析，意在强化学生对光合作用的相关知识的理解与运用．