Question

【题目】研究者用仪器检测拟南芥叶片在光-暗转换条件下CO2吸收量的变化，每2s记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现。

（1）分别用18O标记的CO2与H2O培育拟南芥，则最先岀现放射性的物质分别是________。

（2）在开始检测后的200s内，拟南芥叶肉细胞利用光能分解H2O，固定________ 。而在实验的整个过程中，叶片可通过_______ 将储藏在有机物中稳定的化学能转化为________和热能。

（3）图中显示，拟南芥叶片在照光条件下，CO2吸收量在 _____范围内，在300s时CO2________量达到。由此得岀，叶片的总（真实）光合速率范围大约是________（本小题所填数值保留到小数点后一位）。

（4）从图中还可看岀，在转入黑暗条件下100s以后，叶片的CO2释放量_______ （上升，不变，下降），并达到一个相对稳定的水平，这表明叶片的呼吸过程在光下可能与在黑暗中 ____（相同，不同）。

Answer 1

【答案】C3、O2 CO2 细胞呼吸（呼吸作用） ATP 中的活跃的化学能 0.2—0.6 释放 2.4—2.8 逐渐减少 不同

【解析】

光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段主要发生水的光解，生成氧气、[H]和ATP，其中[H]和ATP 可以参与暗反应。植物通过呼吸作用消耗有机物实现化学能向热能和ATP的转变。据图分析，拟南芥在光照条件下二氧化碳的吸收达到最大值，黑暗条件下，二氧化碳的释放量逐渐减少并趋于稳定。

（1）CO2参与暗反应，和C5被固定形成C3；H2O参与光反应阶段，H2O在光下分解产生O2和[H]。

（2）拟南芥叶肉细胞，进行光合作用。光合作用光反应阶段，利用光能分解水；暗反应阶段固定CO2。细胞呼吸将有机物中的稳定化学能，转化为ATP中活跃的化学能，并且释放出热量，为生命活动提供能量。

（3）由图可知，在光照条件下，CO2的吸收量为0.2~0.6μmol·m2·s1，为净光合速率。300s时，拟南芥处于黑暗条件下，不进行光合作用，CO2释放量为2.2μmol·m2·s1，是拟南芥呼吸作用强度。所以总光合速率=净光合速率+呼吸作用速率。所以叶片的真光合速率大约是2.4~2.8μmol·m2·s1。

（4）在转入黑暗条件下100s以后（即300s后），CO2释放量逐渐减少并达到一个相对稳定的水平，这表明在光下叶片可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程。