Question

【题目】将某绿色植物叶片放在温度适宜的密闭容器内，在不同的处理条件下，测得该容器内氧气量的变化如图所示。请分析回答：

（1）A点以后的短时间内，叶片细胞内C3的量将____________。B点时，叶片的光合作用速率_______(填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用速率。

（2）在0～5min内，该容器内氧气量减少的原因是__________。在5～15min内，该容器内氧气量增加的速率逐渐减小，这是因为________________。

（3）叶绿素中的Mg2+可被H+等置换。用该植物的绿叶做“色素的提取与分离”实验时，滤液用5%的HCl处理一段时间后，其颜色呈黄褐色，与研磨时未加_________的颜色相似。

（4）在黑暗条件下，科学家将分离得到的类囊体放在pH=4的缓冲溶液中，使类囊体内外的pH相等，然后迅速转移到含有ADP和Pi的pH=8的缓冲溶液中，结果检测到有ATP的生成。据此实验类比推理，叶绿体在光下利用ADP和Pi合成ATP的原因是________________。

Answer 1

【答案】 减少 等于 植物只进行呼吸作用，不进行光合作用 CO2浓度逐渐降低，使光合速率减慢，产生O2的速率减小 碳酸钙(或CaCO3) 光照条件下植物细胞叶绿体中类囊体腔内H+浓度高（或类囊体膜内侧pH小于外侧或类囊体薄膜两侧的pH不同）

【解析】【试题分析】

本题考查了光合作用与呼吸作用之间的关系、影响光合作用的因素等相关的知识内容，意在考查学生能否运用所学知识，对题图进行分析与综合，最后通过分析推理，做出合理的判断或得出正确的结论。据图分析：在0～5min之间，容器处于黑暗条件下，此时植物只进行呼吸作用，因此氧气的减少量可表示呼吸作用消耗量；5min之后，给予光照，此时植物同时进行光合作用和呼吸作用，因此氧气的变化量可以表示净光合作用量。

（1）A点给予光照，植物开始进行光反应，导致C3化合物开始还原，而C3化合物合成不变，因此C3化合物在短时间内减少；B点时，植物进行光合作用和呼吸作用，此时容器内氧气量不变，说明植物的净光合作用为0，即叶片的光合作用速率等于呼吸作用速率。

（2）据图可知，0～5分钟之间，小麦叶片在暗室中只进行呼吸作用消耗O2，而不进行光合作用，所以容器内氧气量减少；在5～15min内，该容器内CO2浓度逐渐降低，使光合速率减慢，产生O2的速率减小。

（3）提取色素时加入碳酸钙可以防止叶绿素受破坏，不加碳酸钙时色素提取液为黄褐色。

（4）黑暗条件下，植物不能吸收光能将水裂解出H+；黑暗条件下，植物不能进行光合作用，叶绿体中不能产生ATP。根据题意可知类囊体腔内pH＝4，类囊体外pH＝8，故叶绿体类囊体膜内H+浓度高。因此可推知，叶绿体在光下利用ADP和Pi合成ATP的原因是光照条件下植物细胞叶绿体中类囊体腔内H+浓度高（或类囊体膜内侧pH小于外侧或类囊体薄膜两侧的pH不同）。