Question

17．如圖甲為綠藻細胞中光合作用過程簡圖，圖乙為適宜溫度條件下綠藻光合速率與光照強度的關系，圖丙為25℃條件下，將綠藻置于密閉玻璃容器中，每2h測一次CO₂濃度變化情況（假設細胞呼吸強度恒定）．回答下列問題：

（1）圖甲中吸收光能的色素位于葉綠體的類囊體薄膜上，細胞利用D的具體場所是線粒體內膜，E→F過程的中間產物是C₃和C₅．
（2）圖乙中光照強度相對值大于7時，限制光合作用的主要環境因素是CO₂濃度．該實驗能否確定葉綠體產生O₂的最大速率相對值？不能．若能，最大值為多少？若不能，請說明理由．沒有測定黑暗中細胞呼吸的速率．
（3）圖丙所示實驗中有2小時是沒有光照的，這個時間段是2～4h，實驗12小時后綠藻干重變化情況是基本不變．
（4）圖丙實驗過程中4～6h平均光照強度小于（填“小于”、“等于”或“大于”）8～10h平均光照強度，判斷依據是兩時間段內細胞呼吸與光合作用強度相等，但是4～6小時CO₂濃度較大，所以平均光照強度較低．
（5）某小組就某種化學物質X對小麥光合作用的影響展開研究，所得結果如表（fw表示鮮重；氣孔導度表示氣孔張開的程度），請回答：

測定項目	A組	B組
葉綠素a含量（mg/gfw）	20.50	25.24
葉綠素b含量（mg/gfw）	8.18	13.13
氣孔導度（mmol•m-2•s-1）	0.07	0.25
光合速率（μmol•m-2•s-1）	14.27	31.37

①A組小麥幼苗用含適宜濃度的X的營養液培養；B組作為對照，用不含X的等量營養液培養．
②分析實驗數據可知，X可以導致小麥幼苗光合速率明顯下降，原因是：
a．使葉綠素含量下降，光反應減弱．
b．使氣孔導度下降，吸收的CO₂減少，暗反應減弱．

Answer 1

分析 據圖分析：圖甲表示光合作用的過程，A是水，B是[H]，C是ATP，D是氧氣，E是二氧化碳，F是有機物．圖乙中，光飽和點時凈光合速率相對值為8．圖丙中二氧化碳濃度最低時，光合作用速率等于呼吸作用速率．

解答 解：（1）光合作用的色素位于葉綠體類囊體薄膜上．D是氧氣，細胞利用氧氣的具體場所是線粒體內膜．E是二氧化碳，F是有機物，光合作用過程中從二氧化碳到有機物的暗反應過程中的中間產物是C₃和C₅．
（2）圖乙中光照強度相對值大于7時，已經達到光飽和點，此時限制光合作用的因素不再是光照強度，而是二氧化碳濃度．由于該實驗沒有測定黑暗中細胞呼吸的速率，所以不能確定葉綠體產生O₂的最大速率相對值．
（3）據圖丙分析，綠藻置于密閉玻璃容器中，每2h測一次CO₂濃度變化情況4-6h內細胞呼吸與光合作用強度相等，所以沒有光照的時間應該在此之前，而0-2h內二氧化碳濃度上升較慢，所以應該是呼吸作用大于光合作用，2-4h內二氧化碳濃度上升很快，應該是沒有光照．實驗12小時后，密閉玻璃容器中的二氧化碳濃度與起始時的相同，所以沒有有機物的菌落，干重不變．
（4）圖丙實驗過程中4-6h與8～10h內細胞呼吸與光合作用強度相等，但是4～6小時CO₂濃度較大，所以光照較低．
①實驗設計的原則有對照原則和單一變量原則，故用不含X的等量營養液培養作對照；
②由表中數據可知：X可以導致小麥幼苗光合速率明顯下降可能的原因是葉綠素含量下降，導致光反應減弱和氣孔導度下降，二氧化碳吸收量減少，導致暗反應減弱．
故答案為：（1）類囊體薄膜上　線粒體內膜　C₃和C₅
（2）CO₂濃度　不能　沒有測定黑暗中細胞呼吸的速率
（3）2～4　基本不變　
（4）小于　兩時間段內細胞呼吸與光合作用強度相等，但是4～6小時CO₂濃度較大，所以平均光照強度較低　 
（5）①不含X的等量營養液
②a．使葉綠素含量下降　b．使氣孔導度下降，吸收的CO₂減少

點評 本題結合圖示主要考查光合作用的過程和影響光合作用的因素，意在強化學生對光合作用過程及影響光合作用的因素的理解與分析．