Question

如图为黑藻光合作用过程示意图，其中A-D 表示反应过程，①-⑥代表物质．

下表为将该黑藻培养液放入密闭容器中，在保持适宜的酸碱度和温度时，在不同的操作条件下溶解氧的变化记录．（注意：操作Ⅰ、操作Ⅱ和操作Ⅲ为连续操作）

操作 变化	操作Ⅰ	操作Ⅱ	操作Ⅲ
	黑暗4分钟	第5分钟给于光照	第7分钟时填充CO2
密闭容器中溶解 氧量的变化	溶解氧由220微摩尔连续降为200微摩尔	溶解氧先增加，后不再增加而稳定	溶解氧2分钟连续增加30微摩尔

请分析并回答下列问题．
（1）①进入叶绿体穿过

 

层磷脂分子，D表示

 

过程，⑤代表的物质是

 

．
（2）给于光照时，瞬间④的变化为

 

，在填充CO₂时，短时间内C₃化合物的变化为

 

．
（3）在操作Ⅲ中，2分钟黑藻光合作用产生O₂是

 

微摩尔．
（4）分析操作Ⅱ中溶解氧先增加，后稳定的原因是

 

．

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，在光反应中包括：色素吸收、传递和转化光能，水的光解，ATP的合成，因此图中A表示色素吸收光能，B表示水的光解，C表示ATP的合成，则D表示暗反应过程．
由此进而确定①代表H₂O，②代表O₂，③代表CO₂，④代表[H]，⑤代表ATP，⑥代表糖类．
分析表格，黑暗条件下只进行呼吸作用，因此（220-200）÷4可表示呼吸速率；第7分钟时，2分钟溶氧量增加30，该值可以表示净光合作用量，则净光合速率为15．

解答： 解：（1）①代表H₂O，⑤代表ATP，叶绿体具有2层膜，每层生物膜包含2层磷脂分子，因此水分子进入叶绿体需要穿过4层磷脂分子．A是色素吸收、传递和转化过程，B是水的光解，C是ATP的合成，D是暗反应阶段．
（2）给于光照时，光反应速率迅速加快，[H]和ATP含量瞬间增加；在填充CO₂时，短时间内暗反应速率加快，CO₂固定速率加快，C₃化合物的还原速率不变，C₃化合物的含量增加．
（3）黑藻光合作用产生O₂量（真光合速率）=O₂释放量（净光合速率）+O₂吸收量（呼吸速率），黑暗4分钟溶解氧由220微摩尔连续降为200微摩尔，呼吸速率=（220-200）/4=5微摩尔/分，2分钟呼吸作用吸收的O₂为10微摩尔，光照2分钟，溶解氧连续增加30微摩尔（净光合O₂释放量），因此：2分钟黑藻光合作用产生O₂=10+30=40微摩尔．
（4）操作Ⅱ中溶解氧先增加，后稳定的原因是给予光照后，光合速率大于呼吸速率；使溶解氧增加；密闭容器内CO₂浓度逐渐降低，光合速率等于呼吸速率，于是溶解氧不再增加而稳定．
故答案为：
（1）4    暗反应  ATP
（2）增加  增加
（3）40  
（4）溶解氧先增加是由于光合速率大于呼吸速率；溶解氧不再增加而稳定是由于光合速率等于呼吸速率

点评：本题考查光合作用的过程以及影响光合作用的环境因素，意在考查考生的识记能力、析图能力和理解应用能力，难度适中．考生要能够根据光合作用过程中的物质变化确定图中标号指代；能够利用总光合作用=净光合作用量+呼吸作用量进行相关的计算；特别是在分析表格时，能够从表格中确定呼吸速率和净光合速率．