Question

12．研究者用仪器检测拟南芥叶片在光-暗转换条件下CO₂吸收量的变化，每2s记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现．
（1）在开始检测后的200s内，拟南芥叶肉细胞利用光能分解水，同化CO₂，而在实验的整个过程中，叶片可通过细胞呼吸将储藏在有机物中稳定的化学能转化为ATP中的活跃的化学能和热能．
（2）图中显示，拟南芥叶片在照光条件下CO₂吸收量在0.2～0.6μmol•m^-2•s^-1范围内，在300s时CO₂释放量达到2.2μmol•m^-2•s^-1．由此得出，叶片的总（真正）光合速率大约是2.4～2.8μmolCO₂•m^-2•s^-1．（本小题所填数值保留至小数点后一位）
（3）从图中还可看出，在转入黑暗条件下100s以后，叶片的CO₂释放逐渐减少，并达到一个相对稳定的水平，这提示在光下叶片可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程．
（4）为证明叶片在光下呼吸产生的CO₂中的碳元素一部分来自于叶绿体中的五碳化合物，可利用放射性碳14同位素示踪技术进行研究．

Answer 1

分析 光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段．光反应阶段主要发生水的光解，生成氧气、[H]和ATP，其中[H]和ATP 可以参与暗反应．植物通过呼吸作用消耗有机物实现化学能向热能和ATP的转变．据图分析，拟南芥在光照条件下二氧化碳的吸收达到最大值，黑暗条件下，二氧化碳的释放量逐渐减少并趋于稳定．

解答 解：（1）在开始检测后的200s内的光照条件下，拟南芥叶肉细胞利用光能将水光解为氧气、[H]和ATP，其中[H]和ATP 可以参与暗反应．在实验的整个过程中，叶片可通过细胞呼吸消耗有机物，将有机物中稳定的化学能转化为ATP中的活跃的化学能和热能．
（2）据图分析，拟南芥叶片在照光条件下进行光合作用，CO₂吸收量在0.2～0.6μmol•m^-2•s^-1范围内，在300s时拟南芥只进行呼吸作用，所以CO₂释放量达到2.2μmol•m^-2•s^-1．真正的光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率=（0.2～0.6）+2.2=2.4～2.8μmolCO₂•m^-2•s^-1．
（3）据图分析，在转入黑暗条件下100s以后，叶片的CO₂释放速率逐渐减少并趋于稳定，叶片中可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程．
（4）为证明叶片在光下呼吸产生的CO₂中的碳元素的来源与去向可以采用14_C同位素示踪技术进行研究．
故答案为：
（1）水   细胞呼吸    ATP中的活跃的化学能
（2）0.2～0.6    释放量    2.4～2.8
（3）逐渐减少
（4）放射性碳14同位素示踪

点评 本题结合图示主要考查光合作用的过程与呼吸作用的过程，意在提高学生的识图判断和分析作答及对真正的光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率的理解与运用．