Question

13．圖1為某生物膜結構放大示意圖，如圖表示在恒溫密閉玻璃溫室內，連續48小時測定室內CO₂濃度及植物CO₂的吸收速率．據圖回答下列問題：

（1）如果把植物由弱光移至最適光照條件下，在圖1生物膜上產生速率會增加的物質有O₂、[H]和ATP，若要分離圖中色素，所采用的方法是紙層析法；
（2）圖2中植物呼吸速率與光合速率相等的時間點有4個，12時葉肉細胞產ATP的場所有；48小時后，該植株有機物的積累量增加．（填“增加”，“減少”或“不變”）
（3）用大小相似的植物葉片，進行分組實驗：已知葉片實驗前的重量，在不同溫度下分別測其重量變化．得到如下結果：

組別	一	二	三	四
溫度（℃）	27	28	29	30
暗處理1h后的重量變化（mg）	-2	-2.5	-3	-3.5
暗處理后再相同光照1h后的重量變化（mg）	+3.5	+3	+2.5	+2
均與實驗前的重量比較，-表示減少，+表示增加

假如葉片的重量變化只與光合作用和呼吸作用有關，則凈光合作用速率最強的是第一組，在29℃條件下光合作用合成的有機物為8.5mg．

Answer 1

分析 分析圖1：該圖為圖甲中某生物膜結構放大示意圖，該生物膜含有色素，且能進行水的光解反應，應為葉綠體的類囊體薄膜．
分析圖2：圖中的CO₂吸收速率為可表示該植物的凈光合速率，室內CO₂濃度變化可表示該植物有機物的積累量．從曲線可知實驗的前3小時內植物只進行呼吸作用，6h時葉肉細胞呼吸速率與光合速率相等，此時細胞既不從外界吸收也不向外界釋放CO₂，其呼吸產生的CO₂正好供應給光合作用，所以呼吸速率與光合速率相等的時間點有4個，即6、18、30、42小時．圖中的CO₂吸收速率為凈光合速率，當CO₂吸收速率大于0時就有有機物的積累，因此圖中6～18h、30～42h均有有機物的積累．
分析表格：暗處理1h，重量變化表示呼吸分解的有機物的量，光照后，重量的變化代表凈產生（積累）的有機物，二氧化碳固定量應是總光合作用量，即凈光合量加上呼吸量

解答 解：（1）光照強度直接影響光合作用的光反應階段（水的光解：2H₂0$\stackrel{光}{→}$4[H]+O₂；ATP的形成：ADP+Pi+能量$\stackrel{酶}{→}$ATP），因此適當增加光照強度后，類囊體膜上產生[H]、ATP和O₂的速率會加快．分離圖中色素，所采用的方法是紙層析法．
（2）圖中植物呼吸速率與光合速率相等的時間點有4個，分別對應6時、18時、30時、42時．12時葉肉細胞進行光合作用和呼吸作用，故產生ATP的場所有細胞質基質、線粒體、葉綠體．48小時后，溫室內二氧化碳濃度降低，該植株有機物的積累量增加．
（3）據表分析，葉片的重量變化只與光合作用和呼吸作用有關，則凈光合作用速率最強的是第一組．暗處理1h，重量變化表示呼吸分解的有機物的量．光照后，重量的變化代表凈產生（積累）的有機物，二氧化碳固定量應是總光合作用量，即凈光合量加上呼吸量．在29℃條件下每小時光合作用合成的有機物也是總光合作用量為3+3+2.5=8.5mg．
故答案為：
（1）O₂、[H]和ATP    紙層析法
（2）4    細胞質基質、線粒體和葉綠體
（3）一    8.5

點評 本題結合圖解，考查葉綠體中色素的提取和分離實驗、光合作用及影響光合速率的環境因素，要求考生識記細胞中各結構的圖象，能準確判斷圖中各結構的名稱；識記葉綠體中色素的提取和分離實驗的原理，掌握影響光合速率的環境因素，能結合圖解答題．