Question

【题目】如图是有关棉花成熟绿叶组织的相关图解，图1是叶肉细胞的光合作用过程；图2是某光照强度和适宜温度下，光合作用增长率随CO2浓度变化的情况，回答下列问题：

（1）由图1可知，乙代表的物质是_______________，要使C3含量快速下降，可以改变的环境条件是______________________________________________________。

（2）叶绿体内ATP的运动方向为_________________________________________。

（3）图2中C点和D点相比，C点叶绿体中[H]的含量__________________（填“较低”“相等”或“较高”）。

（4）从生长状况相同的棉花叶片上取大小、部位相同的若干圆叶片，抽取叶片细胞内气体，平均分成若干份置于不同浓度的NaHCO3溶液中，给予相同光照，测量圆叶片上浮至液面所需时间，将结果绘成图3，据此回答。

①该实验目的是：______________________________________________________。

②从图3分析，G点后曲线上行的原因是___________________________________。

Answer 1

【答案】 [H]和ATP 不提供CO2或增强光照 从类囊体（薄膜）到叶绿体基质 较高 探究CO2浓度对光合作用速率的影响 NaHCO3浓度太大，导致细胞失水，从而影响细胞代谢

【解析】据图分析：图1表示光合作用的过程,其中甲是二氧化碳，乙是[H]和ATP。图2表示某光照强度和适宜温度下，光合作用增长率随CO2浓度变化的情况，D点表示二氧化碳饱和点，光合速率达到最大值。图3表示在不同浓度的NaHCO3溶液中圆叶片上浮至液面所需时间的变化曲线，其中NaHCO3溶液的作用是为圆叶片进行光合作用提供CO2；圆叶片上浮时间越短，说明其光合作用强度越大；当NaHCO3溶液浓度超过G时，由于圆叶片所处的外界溶液浓度过大，导致细胞失水而影响细胞整体代谢，所以圆叶片光合作用强度反而下降。

(1)由前面的分析可知知，图1中甲为CO2，乙为光反应为暗反应提供的物质，即[H]和ATP。要使C3含量下降，有两种方法：一是不提供CO2，导致C3的生成量减少，而消耗量不变，C3含量下降；二是增强光照, C3的消耗量增加，而生成量不变, C3含量下降。

(2) 叶绿体内ATP的合成在叶绿体类囊体薄膜，而消耗在叶绿体基质，所以ATP的运动方向为类囊体薄膜到叶绿体基质。

(3)图2曲线中C点到D点光合作用增长率减小，但D点的光合速率仍然比C点高。结合C点的CO2浓度比D点低，其他条件不变分析：光反应中产生的[H]和ATP的量不变，但C点时因CO2浓度低导致生成的C3少，所以C点消耗[H]和ATP的速度比D点慢，剩下[H]的自然就比D点多，所以C点[和ATPH]的含量都较高。

(4)结合前面的分析：①实验的唯一变量是NaHCO3的浓度，而NaHCO3的作用就是产生CO2，所以实验的目的是探究CO2浓度对光合作用速率的影响。

②NaHCO3的浓度在G点时，即达到了饱和点，此时，若NaHCO3浓度继续增大，反而会导致细胞失水，从而影响细胞代谢，因此G点以后曲线上行。