Question

【題目】研究者用儀器檢測擬南芥葉片在光-暗轉換條件下CO2吸收量的變化，每2s記錄一個實驗數據并在圖中以點的形式呈現。

（1）分別用18O標記的CO2與H2O培育擬南芥，則最先岀現放射性的物質分別是________。

（2）在開始檢測后的200s內，擬南芥葉肉細胞利用光能分解H2O，固定________ 。而在實驗的整個過程中，葉片可通過_______ 將儲藏在有機物中穩定的化學能轉化為________和熱能。

（3）圖中顯示，擬南芥葉片在照光條件下，CO2吸收量在 _____范圍內，在300s時CO2________量達到。由此得岀，葉片的總（真實）光合速率范圍大約是________（本小題所填數值保留到小數點后一位）。

（4）從圖中還可看岀，在轉入黑暗條件下100s以后，葉片的CO2釋放量_______ （上升，不變，下降），并達到一個相對穩定的水平，這表明葉片的呼吸過程在光下可能與在黑暗中 ____（相同，不同）。

Answer 1

【答案】C3、O2 CO2 細胞呼吸（呼吸作用） ATP 中的活躍的化學能 0.2—0.6 釋放 2.4—2.8 逐漸減少 不同

【解析】

光合作用可以分為光反應和暗反應兩個階段。光反應階段主要發生水的光解，生成氧氣、[H]和ATP，其中[H]和ATP 可以參與暗反應。植物通過呼吸作用消耗有機物實現化學能向熱能和ATP的轉變。據圖分析，擬南芥在光照條件下二氧化碳的吸收達到最大值，黑暗條件下，二氧化碳的釋放量逐漸減少并趨于穩定。

（1）CO2參與暗反應，和C5被固定形成C3；H2O參與光反應階段，H2O在光下分解產生O2和[H]。

（2）擬南芥葉肉細胞，進行光合作用。光合作用光反應階段，利用光能分解水；暗反應階段固定CO2。細胞呼吸將有機物中的穩定化學能，轉化為ATP中活躍的化學能，并且釋放出熱量，為生命活動提供能量。

（3）由圖可知，在光照條件下，CO2的吸收量為0.2~0.6μmol·m2·s1，為凈光合速率。300s時，擬南芥處于黑暗條件下，不進行光合作用，CO2釋放量為2.2μmol·m2·s1，是擬南芥呼吸作用強度。所以總光合速率=凈光合速率+呼吸作用速率。所以葉片的真光合速率大約是2.4~2.8μmol·m2·s1。

（4）在轉入黑暗條件下100s以后（即300s后），CO2釋放量逐漸減少并達到一個相對穩定的水平，這表明在光下葉片可能存在一個與在黑暗中不同的呼吸過程。