Question

4．科研人员在实验室中，研究光照强度变化对某植物叶肉细胞的O₂释放速率和CO₂吸收速率的影响（单位：μmolgm^-2•s-1），实验结果如图．请据图分析回答：
（1）强光照开始时，氧气的释放速率增大，原因是光反应速率加快．此时叶肉细胞中产生ATP的细胞结构有细胞质基质、线粒体和叶绿体．
（2）图中A点光合作用速率大于（填“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用速率．B点光反应速率等于（填“大于”、“小于”或“等于”）暗反应速率，此时ADP在叶绿体中的移动方向是由叶绿体基质到类囊体薄膜．
（3）在强光照开始后短时间内，叶肉细胞内C₃/C₅的变化是减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．强光照结束后，CO₂的吸收速率下降缓慢的原因是强光照下积累了ATP和[H]．

Answer 1

分析 根据对光照的要求可以将光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生的条件是必须有光，暗反应有光无光都可以进行．光反应可以为暗反应提供[H]和ATP，暗反应可以分为二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程．据此分析题图作答．

解答 解：（1）光反应主要受光照影响，强光照开始时，光反应速率加快，水的光解增强，氧气释放速率增大．此时光合作用与呼吸作用都可以产生ATP，产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体．
（2）据图分析，A点时两条曲线重合，表示整个植株光合作用释放的氧气量等于呼吸作用释放的二氧化碳量，但植物体内还有不能进行光合作用的细胞还要进行呼吸作用消耗有机物，所以A点时叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率．B点时较长时间处于弱光条件下，此时光反应速率等于暗反应速率．此时ADP在叶绿体中的移动方向是由叶绿体基质到类囊体薄膜．
（3）在强光照开始后短时间内，光反应加快，三碳化合物的消耗加快，五碳化合物的生成增多，短时间内三碳化合物的来源不变，五碳化合物的去路不变，最终导致三碳化合物的含量下降，五碳化合物的含量上升，$\frac{{C}_{3}}{{C}_{5}}$减小，强光照结束后，强光照下积累了较多的ATP和[H]导致CO₂的吸收速率下降缓慢．
故答案为：
（1）增大   光反应速率加快    细胞质基质、线粒体和叶绿体
（2）大于    等于    由叶绿体基质到类囊体薄膜
（3）减小   强光照下积累了ATP和[H]

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光反应和暗反应阶段的物质和能量的变化的理解与运用．