Question

11．植物生理学家对黑藻光合作用进行了大量的研究，下边是其中的一些实验曲线，请回答下列问题：

（1）某小组用黑藻进行光合作用的实验，他们将黑藻浸在加有适宜培养液的大试管中（室温20℃），可观察到光下放出气泡．他们以灯作为光源，移动灯使之与大试管的距离不同，结果如图1中曲线x所示，该实验研究的是光照强度对光合速率的影响，以衡量光合速率；A点的C₃含量小于（填“大于”、“小于”或“等于”）C点．
（2）该小组在室温10℃和30℃时分别进行了实验，结果如曲线y和曲线z，D点的限制因素是温度．
（3）科学家分离出黑藻中的叶绿体（见图2叶绿体的模式图）在适宜条件下培养，在③上发生的能量转换为光能转换为ATP中活跃化学能，由③转移至④的物质主要包括ATP、[H]．
（4）图3中如光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量等于（填“大于”、“小于”、“等于”或“无法比较”） 30℃时光合作用制造的有机物的量．

Answer 1

分析 图1描述温度、光照强度对光合作用速率的影响．改变日光灯与大试管的距离，故自变量为光照强度．因此该实验研究的是光照强度对光合速率的影响，以单位时间气泡产生数目（或气泡产生速率）衡量光合速率．可看出日光灯与大试管的距离为45cm-90cm之间时，光照强度是光合速率的限制因素，15cm-45cm之间限制因素是温度．
图2为叶绿体结构示意图，图中②为叶绿体外膜、①为内膜、③为基粒、④叶绿体基质．
图3描述的是温度对光合作用的影响，图中光照下二氧化碳的吸收量表示的是植物的净光合作用量，黑暗下二氧化碳的释放量表示呼吸速率．因此图中E点时，两条曲线相交，表明净光合作用等于呼吸作用，因此光合作用仍然大于呼吸作用强度．

解答 解：（1）图中A点光照比C点强，产生的ATP和还原氢比C点多，所以A点的C₃含量小于C点．
（2）已知小组在室温10℃和30℃时分别进行了实验，结果如曲线y和曲线z，则限制D点的光合强度因素是温度而不是光照强度．
（3）该小组分离出依乐藻中的叶绿体（见图2叶绿体的模式图）在适宜条件下培养，在③类囊体膜上发生的能量转换为光能→活跃的化学能．光反应为暗反应提供ATP、NADPH（或[H]），故由③类囊体膜转移至c叶绿体基质的物质主要包括ATP、NADPH（或[H]）．
（4）35℃时：净光合速率是3mg/h，呼吸作用消耗是3.5mg/h，因此该温度下制造的有机物的总量是6.5mg/h．30℃时：净光合速率是3.5mg/h，呼吸作用消耗是3mg/h，因此该温度下制造的有机物的总量是6.5mg/h．所以相等．
故答案为：
（1）光照强度    氧气的释放量小于
（2）温度
（3）光能转换为ATP中活跃化学能    ATP、[H]
（4）等于

点评 本题难度适中，属于考纲中识记、理解、应用层次的考查．解答题目应该掌握以下知识：光合作用各阶段的反应场所、光合作用各阶段的反应物和产物、光反应与暗反应之间的关系、影响光反应和暗反应的环境因素、光合作用强度与呼吸作用强度大小的关系曲线，并能够从图中曲线图获取有效解题信息．