Question

3．叶绿体内进行的光合作用过程如图所示，字母A-E代表物质．磷酸转运器是叶绿体膜上的重要蛋白质．在有光条件下，磷酸转运器将卡尔文循环产生的磷酸丙糖不断运至细胞质中用于蔗糖合成，同时将释放的Pi运至叶绿体基质．请回答下列问题：
（1）若要提取绿叶中的色素，所用的试剂是无水乙醇（或丙酮）；用纸层析法分离色素时，叶绿素b的扩散速度最慢（填“最快”或“最慢”），原因是叶绿素b在层析液中的溶解度最小．
（2）据图分析，若用某物质破坏了磷酸转运器的活性，卡尔文循环会被抑制，可能的原因是磷酸转运器的活性受抑制，叶绿体内磷酸丙糖浓度增加、叶绿体从外转运进的磷酸减少、淀粉积累，均会抑制卡尔文循环．
（3）某兴趣小组通过实验获得某种油菜野生型和突变体叶片的净光合速率、胞间CO₂浓度及呼吸速率的数据（见表）．

材料	净光合速率 （μmolCO2 •m-2•s-1）	胞间CO2 （μmolCO2 •m-2•s-1）	呼吸速率 （μmolCO2 •m-2•s-1）
突变体	5.66	239.07	3.60
野生型	8.13	210.86	4.07

突变体油菜CO₂的消耗速率比野生型的低2.94μmol CO₂•m^-2•s^-1．导致突变体油菜光合速率降低的因素是气孔开放程度吗？否（填“是”或“否”），判断依据是突变体叶片中的胞间CO₂浓度较高．

Answer 1

分析 据图分析：磷酸丙糖和淀粉都是暗反应的产物，产物的量积累过多会抑制暗反应的进行；磷酸转运器将卡尔文循环产生的磷酸丙糖不断运至细胞质用于蔗糖合成，同时将释放的Pi运至叶绿体基质．所以磷酸运转器的活性受抑制，会导致磷酸丙糖在叶绿体内积累同时运至叶绿体基质的Pi减少也会抑制暗反应的进行．

解答 解：（1）若要提取绿叶中的色素，所用的试剂是无水乙醇（或丙酮）；用纸层析法分离色素时，叶绿素b在层析液中溶解度最小，因此扩散速度最慢．
（2）磷酸丙糖是暗反应的产物，当磷酸转运器的活性受抑制时，磷酸丙糖不能转运到细胞质，导致叶绿体内磷酸丙糖浓度增加，从叶绿体外转运进磷酸减少，淀粉积累在叶绿体内均会抑制暗反应．
（3）突变体油菜CO₂的消耗速率比野生型的低（8.13+4.07）-（5.66+3.60）=2.94μmol CO₂•m^-2•s^-1． 由于突变体叶片中的胞间CO₂浓度较高，气孔开放程度不是导致突变体油菜光合速率降低的因素．
故答案为：
（1）无水乙醇（或丙酮）最慢叶绿素b在层析液中的溶解度最小
（2）抑制磷酸转运器的活性受抑制，叶绿体内磷酸丙糖浓度增加、叶绿体从外转运进的磷酸减少、淀粉积累，均会抑制卡尔文循环
（3）2.94    否    突变体叶片中的胞间CO₂浓度较高

点评 本题结合图示主要考查光合作用的过程，意在强化学生对光合作用的过程的相关知识的理解与运用，题目难度中等．