Question

17．在适宜的条件下，测定光照强度对植物光合速率的影响．图甲表示实验装置；图乙表示在一定条件下测得的该植物光照强度与光合速率的关系；图丙是叶肉细胞中光合作用的部分生理过程．请分析回答：
（1）进行光合作用的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，进行光合作用的酶分布在叶绿体的类囊体薄膜和叶绿体基质．
（2）在一定条件下，若用甲图装置测定获得图乙中的G点对应的值，则甲图中B三角瓶内应放置的液体为（“NaOH”或“NaHCO₃”）溶液，整个装置需要黑暗处理．有色液滴移动的距离表示呼吸作用氧气的消耗量．影响乙图中G点上下移动的主要因素是温度．
（3）据乙图分析，此绿色植物处于曲线H点时，细胞内产生ATP的场所有．E点表示光合作用速率等于（大于、等于、小于）呼吸作用速率．F点对应的光照强度称为光饱和点，F点之后光合速率不再增强，其影响因素有．（至少写出2点）
（4）丙图中的Ⅰ和Ⅱ表示有关结构，a、b、c、d表示某些物质，则Ⅰ表示，Ⅱ表示细胞质基质，d表示．b的还原需要光反应提供的[H]、ATP．卡尔文循环需要循环次才能合成一个c．
（5）若光照突然停止而其他条件不变，则短时间内丙图中b的浓度变化将会如图中的D．

（6）请在乙图中画出表示100cm叶面积每小时CO₂释放量的曲线，其中当光照强度达到光补偿点时，相应的CO₂释放量的值是8.25．

Answer 1

分析 分析图解：图甲的B中若装有碳酸氢钠溶液，该溶液可以为光合作用提供二氧化碳，保证容器内二氧化碳的浓度，因此该装置可以测定光合作用强度，因此装置中气体的体积变化是氧气增加或减少；若B中若装有氢氧化钠溶液，该溶液可以吸收装置中的二氧化碳，此时植物只能进行呼吸作用，因此装置中体积的减少可以表示呼吸作用氧气的消耗．
乙图中：G点时，光照强度为0，此时只进行呼吸作用，呼吸作用强度为6mgO₂/100cm²叶片•小时；E点是光合作用强度等于呼吸作用强度的点；在F点达到光饱和，再增加光照强度，光合作用强度不会增加．
叶肉细胞中光合作用示意图：

结合示意图分析图丙：图中Ⅰ表示叶绿体基质，Ⅱ表示细胞质基质；a、b、c、d分别表示五碳化合物、三碳化合物、三碳糖、蔗糖．

解答 解：（1）光合作用过程中色素参与光反应，发生在叶绿体的类囊体薄膜上；光合作用光反应和暗反应都有酶的参与，所以酶分布在叶绿体的类囊体薄膜和叶绿体基质中．
（2）G点光照强度为0，只进行呼吸作用，测定呼吸速率应在黑暗条件下，利用NaOH吸收二氧化碳，装置中体积的减少可以表示呼吸作用氧气的消耗．即有色液滴移动的距离表示呼吸作用氧气的消耗量．影响G点（呼吸强度）上下移动的主要因素是温度．
（3）H点表示光合作用强度小于呼吸作用强度，此时产生ATP的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质．E点净光合速率为0，表示光合作用速率等于呼吸作用速率．F点之后，光照强度不是影响因素，达到光饱和点，此时主要受温度、二氧化碳浓度等影响．
（4）据丙图已知图中Ⅰ表示叶绿体基质，Ⅱ表示细胞质基质．由图可知：c为三碳糖，d是蔗糖，经过三个循环可形成一个三碳糖．b时三碳化合物，其还原需要光反应提供的[H]、ATP．
（5）图中b表示三碳化合物，突然停止光照导致光反应产生的[H]和ATP少，这将抑制三碳化合物还原，这将导致三碳化合物增多．
（6）曲线中横轴为光照强度，纵轴为二氧化碳总吸收量，该量表示总光合作用量=净光合作用量+呼吸作用量．由于乙图纵轴利用氧气释放量比较，氧气的总释放量为在光补偿点为6，饱和点为18，因此可求出对应二氧化碳分别=6×44÷32=8.25和=6×44÷32=24.75．因此光照强度为0时，即G点对应0；E点对应6.25，F点对应24.75即可．

故答案为：
（1）类囊体薄膜  类囊体薄膜和叶绿体基质
（2）黑暗  NaOH   呼吸作用氧气的消耗量  温度
（3）叶绿体、线粒体和细胞质基质  等于   CO₂浓度、温度、酶的数量等     
（4）叶绿体基质   细胞质基质  蔗糖[H]、ATP   3
（5）D
（6）8.25

点评 本题具有一定的难度，考查影响光合作用的环境因素和过程、光合作用和呼吸作用的关系以及有关计算，要求考生具有一定的识图能力、识记能力和分析能力，并且能熟练掌握相关知识进行综合运用．