Question

【題目】研究人員利用密閉玻璃容器探究環境因素對光合作用的影響，下面兩個圖是在溫度適宜、CO2濃度為0.03%的條件下測得的相關曲線。請回答下列問題：

（1）葉綠體中吸收光能的色素中含量最多的是______________，提取色素所用的試劑是__________，這些色素吸收光能的兩個用途是__________________________________。

（2）圖甲中A點時葉肉細胞中產生ATP的場所是______________________________，若在CO2濃度為1%條件下進行實驗，則圖甲中曲線與橫坐標的交點(B)位置移動情況是____________。

（3）得到圖乙曲線的實驗中，給植株光照時間共有________h，其中有光照且光照強度一定保持不變的時間段有________(用字母回答)，限制EF段的主要環境因素為______________。當圖中S1、S2和S3的面積關系為______________時，說明實驗結束后植株的干重增加了。

（4）在圖甲實驗的環境條件下，若每天光照8 h，則平均光照強度至少要大于________klx時，植株才能夠正常生長。

（5）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放射性的淀粉。請寫出18O最短的轉移途徑______________________________（用文字和箭頭表示）。

Answer 1

【答案】葉綠素a 無水乙醇 水的光解和ATP的合成 線粒體和細胞質基質 向左移動 14 AB和CD CO2濃度 S2>S1＋S3 6 氧氣→水→二氧化碳→淀粉

【解析】

分析圖甲：A點時，光合強度為0，此時植物細胞只進行呼吸作用；AB段，呼吸作用強度大于光合作用強度；B點時，呼吸作用強度等于光合作用強度；B點之后，呼吸作用強度小于光合作用強度。

分析圖乙：A點開始進行光合作用，G點時光合作用消失。S2表示白天光照較強時光合作用積累的有機物，S1+S3表示夜間及光照較弱時消耗的有機物，因此一晝夜該植物有機物的積累總量=白天光照較強時光合作用積累量-夜間及光照較弱時消耗量=S2-（S1+S3）。

（1）葉綠體中，四種光合色素中含量最多是葉綠素a；綠葉中的色素能夠溶解咋有機溶劑無水乙醇中，所以用無水乙醇提取綠葉中的色素；這些色素吸收光能，從而進行水光解和ATP合成過程。

（2）圖甲點時，A點光照強度為零，因此不能進行光合作用，此時葉肉細胞中產生ATP的過程為有氧呼吸，場所為線粒體和細胞質基質；密閉環境中，二氧化碳濃度較高時，對有氧呼吸有抑制作用，同時對光合作用有促進作用，因此當提高二氧化碳濃度之后，相同光照強度下細胞呼吸作用減弱，故光補償點對應的光照強度減小，即B點左移。

（3）圖乙中A點開始進行光合作用，G點時光合作用消失，因此得到圖乙曲線的實驗中，給植株光照時間共有14h，其中有光照且光照強度一定保持不變的時間段氧氣產生速率為定值，即為AB和CD段；由于EF段已經達到光的飽和點，所以限制因素不再是光照強度，而是CO2濃度。若實驗后植株的干重增加，說明該過程光合作用總量大于呼吸作用總量，則氧氣的產生量大于氧氣的消耗量，即S2>S1+S3。

（4）由圖甲可知，該植株的呼吸速率為2mmol/h，因此一天中不光照的16h內，共消耗32mmol氧氣，因此在光照的8h內要釋放大于32mmol氧氣才可能實現有機物的凈積累，因此其凈光合速率至少為4mmol/h，由甲圖可知其光照強度至少為6klx。

（5）向密閉容器中加入18O標記的O2，通過有氧呼吸的第三階段產生水，則水中的氧被標記，水參與有氧呼吸的第二階段，生成二氧化碳，則二氧化碳中的氧被標記，二氧化碳參與暗反應生成淀粉，則淀粉能檢測到放射性，所以最短的路徑是氧氣→水→二氧化碳→淀粉。