Question

【題目】某科研人員將綠色的小麥葉片放在溫度適宜的密閉容器中，在不同的光照條件下，測定該容器內O2量的變化，實驗結果如圖所示。分析回答下列問題：

(1) A點突然增加光照，則C3的合成速率將________。

(2)若向密閉容器中加入18O標記的O2，可在該綠色植物葉肉細胞中檢測到含18O的有機產物。請寫出18O最短的轉移途徑(用物質和箭頭表示)：______________________________

(3)如果小麥葉片的呼吸速率始終不變，則在5～15min內，小麥葉片光合作用的平均速率(用O2產生量表示)是__________________。同一小麥植株的底部葉片細胞呼吸強度比頂部葉片弱，其內部原因最可能是______________________。

(4)當光照強度為A時，葉肉細胞中產生ATP的場所有_______________________。光照參與光合作用的光反應，一定范圍內，光照強度越大，光反應產生的_____________________越多。

(5)提取和分離葉肉細胞的色素時，實驗操作不當則不能得到預期的實驗結果，最可能導致濾紙條上沒有色素帶的錯誤操作是_____________。

(6)左圖表示某植物的非綠色器官的CO2釋放量和O2吸收量的變化，氧含量為__________時，只進行有氧呼吸；右圖表示某植物在不同光照強度下，單位時間內CO2釋放量和O2產生總量相對變化，光照強度為________時，光合作用與細胞呼吸的強度相等。（關鍵環節考核）

(7)圖中，若光照強度為8 klx，光照時間為12小時，白天溫度為25℃，夜晚為15℃，則相應面積的該草場全天積累的葡萄糖為__________mg。

Answer 1

【答案】增大 18O2→H218O→C18O2→ (CH218O) 6×10－8 mol/min 底部葉片衰老，酶活性降低 細胞質基質 、線粒體和葉綠體 NADPH、ATP和氧氣 濾液細線觸及層析液 d c 450

【解析】

分析圖1：在0～5min內，葉肉在黑暗條件下，植物只進行呼吸作用，所以該容器內氧氣量減少的原因是呼吸作用消耗氧氣。此實驗裝置是一個密閉的容器，在5～15 min內，光照強度不變，隨著光合作用進行，密閉容器內的CO2濃度逐漸減少，即光合作用暗反應速率減弱，所以光反應產生氧氣的速率逐漸減小。

分析圖2（左圖）：植物的非綠色器官既可以進行有氧呼吸也可以進行無氧呼吸，當細胞只進行無氧呼吸時，只有CO2釋放量沒有O2吸收量，當只進行有氧呼吸時，CO2釋放量=O2吸收量，當CO2釋放量>O2吸收量，說明細胞既進行有氧呼吸也進行無氧呼吸；分析圖3（右圖）：a點時只有細胞呼吸沒有光合作用，b點時光合作用強度小于細胞呼吸強度，c點時光合速率=呼吸速率，d點時光合速率>呼吸速率。

（1）A點時突然增加光照，則光反應產生的[H]和ATP增加，暗反應過程加快，C3合成速率增大。

(2)若向密閉容器中加入18O標記的O2，O2參與有氧呼吸第三階段合成H218O，H218O參與有氧呼吸的第二階段生成C18O2，C18O2參與光合作用暗反應階段生成（CH218O）。

（3）如果小麥葉片的呼吸速率始終不變，測定的氧氣產生量，是植物的凈光合產生的氧氣量，即凈光合作用速率=總光合作用速率-呼吸作用速率。5～15 min內，小麥葉片光合作用的平均速率即為總光合作用速率，1/5+（8-4）/10×10-7=6×10-8 mol/min；同一小麥植株的底部葉片細胞呼吸強度比頂部葉片弱，其內部原因最可能是底部葉片衰老，酶活性降低。

(4)當光照強度為A時，葉肉細胞既進行光合作用又進行細胞呼吸，葉肉細胞中產生ATP的場所有細胞質基質 、線粒體和葉綠體。光照參與光合作用的光反應，一定范圍內，光照強度越大，光反應產生的NADPH、ATP和氧氣越多。

(5)提取和分離葉肉細胞的色素時，實驗操作不當則不能得到預期的實驗結果，最可能導致濾紙條上沒有色素帶的錯誤操作是濾液細線觸及層析液，使色素溶解在層析液中。

(6)當某植物的非綠色器官細胞只進行有氧呼吸時，細胞耗氧量等于二氧化碳產生量，即氧含量為左圖的柱狀圖中的d時；右圖中當植物細胞的光合作用與細胞呼吸的強度相等時，即光合作用產生的O2量與呼吸作用釋放的CO2量相等，對應右圖中的c點時光照強度。

(7)圖中，若光照強度為8 klx，光照時間為12小時，白天溫度為25℃，光合作用O2釋放量即表示光合作用凈量為50mg/h，夜晚為15℃，呼吸作用耗O2量為10mg/h，則相應面積的該草場全天積累的O2量=12×50-10×12=480mg，則積累的葡萄糖為450mg。