Question

【题目】光合作用

一学生做了这样一个实验：将小球藻放在一只玻璃容器内，使之处于气密封状态。实验在保持适宜温度的暗室中进行，并从第5分钟起给予光照。实验中仪器记录了该容器内氧气量的变化，结果如图。请据图分析回答：

（1）在0～5分钟之间氧气量减少的原因是_______。

（2）给予光照后氧气量马上增加的原因是_______。

（3）在5～20分钟之间，氧气量增加的速率逐渐减小，这是因为_______。

（4）加入少量的NaHCO3溶液后，氧气产生量呈直线上升，这是因为_______。

（5）加入NaHCO3溶液后，平均每分钟产生_______摩尔的氧气。

（6）如用14CO2示踪，在光合作用过程中，14C在下列分子中的转移途径是_______。

A．14CO2→叶绿素→ADP

B．14CO2→NADP+→糖类

C．14CO2→三碳化合物→糖类

D．14CO2→叶绿素→ATP

（7）NH4+能增加类囊体膜对H+的通透性，从而消除类囊体膜两侧的H+浓度差。若将NH4+注入叶绿体基质，下列过程中会被抑制的是_____________。

A．电子传递 B．ATP的合成 C．NADPH的合成 D．光能的吸收

将一株植物置于密闭的容器中，用红外测量仪进行测量，测量时间均为1h测定的条件和结果见下表（数据均在标准状况下测得，单位：mL）。请对表内数据仔细分析后回答下列问题：

（1）在25℃条件下，若这株植物在充分光照下1h积累的有机物都是葡萄糖，则1h积累葡萄糖_____g。

（2）在25℃条件下，这株植物在充分光照下1h总共制造葡萄糖_____g。

（3）如果1天有10h充分光照，其余时间在黑暗下度过且昼夜温度均为25℃，假定积累的有机物都是葡萄糖，则一昼夜积累葡萄糖_____g。

（4）如果1天有10h充分光照，其余时间在黑暗下度过，如果光照时的温度为25℃，黑暗时的温度为15℃，则一昼夜积累葡萄糖_______g。

（5）据计算，种在新疆地区的西瓜比种在江浙一带的甜，其原因之一是_____。

Answer 1

【答案】呼吸作用消耗了容器中的氧气 光合作用产生的氧气量大于呼吸作用消耗的氧气量 光合作用使密闭容器内的二氧化碳浓度逐渐减少，光合速率逐渐下降 NaHCO3产生二氧化碳，使容器内的二氧化碳浓度增加 7×10-8 C B 0.06g 0.09g 0.18g 0.39g 昼夜温差大，有机物积累多

【解析】

由图可知，前5分钟黑暗条件下，氧气减少量代表呼吸速率，故呼吸速率为1/5=0.2×10-7摩尔/分，5分钟之后有光照，存在呼吸作用和光合作用，氧气含量增加，表示光合速率大于呼吸速率。

表格中，黑暗中二氧化碳的增加量表示呼吸速率，光照下二氧化碳的减少量表示净光合速率。

（1）在0～5分钟之间，没有光照，只有呼吸作用，呼吸作用消耗氧气，故氧气量减少。

（2）给予光照后，小球藻进行光合作用产生氧气，光合速率大于呼吸速率，氧气量增加。

（3）在5～20分钟之间，由于光合速率大于呼吸速率，二氧化碳浓度下降，导致光合速率下降，故氧气量增加的速率逐渐减小。

（4）加入少量的NaHCO3溶液后，二氧化碳浓度升高，光合速率加快，氧气产生量呈直线上升。

（5）加入NaHCO3溶液后，10分钟内氧气的增加量为12×10-7-7×10-7=5×10-7摩尔，氧气的释放速率为5×10-7÷10=5×10-8摩尔/分，结合前5分钟可知呼吸速率为：0.2×10-7摩尔/分，故此时平均每分钟产生氧气量为5×10-8+0.2×10-7=7×10-8摩尔。

（6）14CO2首先通过二氧化碳的固定进入三碳化合物中，再经过C3的还原进入五碳化合物及糖类等有机物中。综上所述，ABD不符合题意，C符合题意。

故选C。

（7）光反应过程中，ATP的中的能量来源于H+的电化学势能，注射NH4+后消除了膜内外的H+的浓度差，电化学势能为零，所以会抑制ATP合成。不影响光能的吸收、[H]的合成及电子传递。综上所述，ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

（1）在25℃条件下，根据气体质量=（分子质量×体积）÷摩尔体积，二氧化碳的质量为（44×44.8）÷（22.4×1000）=0.088g，故1h积累的葡萄糖为：0.088÷（6×44）×180=0.06g。

（2）在25℃条件下，黑暗中1h产生的二氧化碳的质量为：（44×22.4）÷（22.4×1000）=0.044g，消耗的葡萄糖的量为0.044÷（6×44）×180=0.03g，又因为1h积累的葡萄糖为0.06g，故1h葡萄糖的制造量为：0.06+0.03=0.09g。

（3）如果1天有10h充分光照，其余时间在黑暗下度过且昼夜温度均为25℃，由上可知，该温度下，1h积累的葡萄糖为0.06g，消耗的葡萄糖的量为0.03g，故一天中积累的

葡萄糖为：0.06×10-0.03×14=0.18g。

（4）计算可知，15℃条件下，1h产生的二氧化碳的量为（44×11.2）÷（22.4×1000）=0.022g，则消耗的葡萄糖为0.022÷（6×44）×180=0.015g；25℃条件下，1h积累的葡萄糖为0.06g，故若1天有10h充分光照，其余时间在黑暗下度过，则一昼夜积累葡萄糖为：0.06×10-0.015×14=0.39g。

（5）新疆地区昼夜温差大，积累的有机物多，故种在新疆地区的西瓜比种在江浙一带的甜。