Question

【题目】某同学利用黑藻探究“光照强度对光合速率的影响”，设计实验装置如图乙所示。图甲表示在一定光强度下装置乙中黑藻叶肉细胞的部分代谢过程，其中a、b、c、d代表不同的细胞结构，①⑤代表不同的物质。请回答：

（1）图甲结构a、b、c中存在光合色素的是__________________（用字母表示），提取和分离光合色素依次用____________________（填试剂）。

（2）图甲中①在b内参与需氧呼吸的__________阶段，④代表____________（填物质），能够产生⑤的细胞器有_________________（用字母表示）。

（3）若适宜光强度下，图乙装置中有色小液滴向右移动。当CO2浓度突然降低，则短期内叶绿体中RUBP的含量将_______（填“增加”“减少”或“不变”）。一定时间内有色小液滴的移动距离代表一定量的黑藻单位时间内___________的量。

Answer 1

【答案】a无水乙醇、层析液第二丙酮酸a、b增加光合作用释放O2（或O2释放）

【解析】

本题以图文结合的形式，综合考查学生对绿叶中色素的提取和分离、光合作用和细胞呼吸等相关知识的识记和理解能力，以及获取信息、分析问题的能力。

(1) 分析图甲可知：①表示H2O，②表示CO2，③表示O2。结构a可利用光能，表示叶绿体；结构b的生理活动消耗O2，产生H2O和CO2，表示线粒体，而结构c为液泡。可见，在结构a、b、c中，存在光合色素的是a。绿叶中的光合色素能够溶解在有机溶剂中，所以可用无水乙醇提取。绿叶中的光合色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，因而不同色素分子会随层析液在滤纸上通过扩散而分离开，因此可用层析液分离光合色素。

(2) 图甲中①（H2O）在b（线粒体）内参与需氧呼吸的第二阶段。④在线粒体中被彻底分解为H2O和CO2，说明④代表丙酮酸。该细胞吸收K+的方式为主动运输，需要膜载体协助和⑤所示的ATP提供能量，能够产生⑤的细胞器有a所示的叶绿体和b所示的线粒体。

(3) 图乙装置内的CO2缓冲液能维持实验过程中CO2浓度的相对稳定，因此有色液滴移动的距离是由试管内O2的变化量引起。若适宜光强度下，图乙装置中有色小液滴向右移动，说明黑藻的实际光合速率大于呼吸速率，使得广口瓶中的O2的量增多、气体压强增大所致。当CO2浓度突然降低时，CO2和C5结合形成C3的CO2固定过程减弱，但C3的还原速率不变，因此短期内叶绿体中RUBP的含量将增加。综上分析，一定时间内有色小液滴的移动距离代表一定量的黑藻单位时间内光合作用释放O2的量。