【題目】下圖為某植株在不同溫度下處于光照或黑暗環(huán)境中CO2的吸收/釋放速率(該測量過程中光照強度不變且不考慮該植株非綠色部分的細胞呼吸),以及該植株某葉肉細胞的部分結(jié)構(gòu)示意圖,據(jù)圖回答下列問題:

1)在上圖所示的細胞結(jié)構(gòu)中,涉及能量轉(zhuǎn)化的膜結(jié)構(gòu)是_________________。

2)當溫度為32°C時,植株在光照下CO2吸收量等于黑暗中CO2釋放量,此時光照下的葉肉細胞中會出現(xiàn)af中的_________;當溫度為t°C時,植株周圍環(huán)境中的CO2濃度不變,光照下的葉肉細胞中不會出現(xiàn)af中的_________。

3)在15°C下,光合作用速率是呼吸作用速率的_______倍;若恒定光強照射14小時,再黑暗處理10小時,將溫度改為35°C,則植株的有機物積累量會__________(增加/減少)。

4)一段時間后,該植株部分葉片變黃,為探究其原因做了以下實驗:

步驟一:取部分葉片研磨后,用無水乙醇提取色素并過濾,置于透明離心管中;

步驟二:用細光束照射離心管,透過的光線經(jīng)三棱鏡色散后在前方光屏上形成光譜;

步驟三:不斷撤走、放回離心管,觀察前后光譜的區(qū)別并記錄。

預測:兩種光譜最大的區(qū)別在于______光區(qū)域,前后明暗差異很大,這很有可能是由于植株缺乏_______元素造成的。若將該濾液進行紙層析,最終在濾紙條上會出現(xiàn)___________色素帶。

【答案】線粒體內(nèi)膜 類囊體薄膜 ab、cd c、de、f 3. 5 增加 藍紫 Mg(或鎂) 2

【解析】

分析題圖:左圖是某葉肉細胞的線粒體和葉綠體的結(jié)構(gòu)示意圖,其中a、b、c、de、f等表示該細胞進行有氧呼吸和光合作用中氣體擴散過程,當該細胞有氧呼吸速率等于光合速率時,只發(fā)生a、b過程;當有氧呼吸速率大于光合速率時,會發(fā)生a、b、e、f過程;當有氧呼吸速率小于光合速率時,會發(fā)生ab、cd過程。

右圖是某植株在不同溫度下處于光照或黑暗環(huán)境中CO2的吸收/釋放速率變化曲線,其中光照下單位時間吸收的CO2量可代表植株的凈光合速率,黑暗下單位時間釋放CO2量可代表植株的呼吸速率。

1)在上圖所示的細胞結(jié)構(gòu)主要體現(xiàn)了線粒體和葉綠體,從兩種結(jié)構(gòu)完成的生理過程考慮,其中有能量轉(zhuǎn)化的膜結(jié)構(gòu)一個是線粒體內(nèi)膜上完成有氧呼吸第三階段涉及有機物中化學能轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>ATP中化學能和熱能;另一個結(jié)構(gòu)是葉綠體中類囊體薄膜上進行光反應過程涉及光能轉(zhuǎn)化為ATP等活躍的化學能。

2)當溫度為32°C時,植株在光照下CO2吸收量等于黑暗中CO2釋放量,此時光照下的葉肉細胞中光合速率大于其有氧呼吸速率,會出現(xiàn)a、b、c、d等氣體擴散過程;當溫度為t°C時,植株周圍環(huán)境中的CO2濃度不變,說明植株的凈光合速率為0,結(jié)合題干標注信息“不考慮該植株非綠色部分的細胞呼吸”,該葉肉細胞的光合速率等于其有氧呼吸速率,所以此時光照下的葉肉細胞中只出現(xiàn)a、b過程,不會出現(xiàn)c、d、ef過程。

3)結(jié)合右圖曲線,在15°C下,植株的凈光合速率為2.5mg/h,呼吸速率為1mg/h,故植株的總光合作用速率為2.5+1=3.5mg/h,正好是其呼吸作用速率的3.5倍;若溫度為35°C,植株的凈光合速率為3mg/h,呼吸速率為3.5mg/h,此時恒定光強照射14小時,共凈吸收CO2量為14×3=42mg,再黑暗處理10小時,共產(chǎn)生CO2量為10×3.5=35mg,24h內(nèi)二者抵消,該植株還凈吸收CO2 7mg,由此說明該植株的有機物積累量會增加。

4)植株葉片變黃是因為葉片內(nèi)葉綠素大量降解,但保留了原有的類胡蘿卜素(胡蘿卜素和葉黃素),若提取該葉片的光合色素,再用白光照射并用三棱鏡進行分光處理,由于類胡蘿卜素主要吸收了藍紫光,所以最終在光譜上該出現(xiàn)藍紫光的區(qū)域而變得灰暗,與其他光譜帶呈現(xiàn)明顯區(qū)別。葉綠素的合成需要Mg元素,缺少Mg則葉綠素合成減少,植株中相對衰老的葉片中葉綠素降解轉(zhuǎn)移到幼嫩葉片中使部分衰老葉片變黃。如果用紙層析法分離色素,此時明顯能觀察到的色素帶只有胡蘿卜素和葉黃素2條色素帶。

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A.B.

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2)該反射弧中效應器是指________,神經(jīng)細胞產(chǎn)生動作電位時,細胞膜內(nèi)發(fā)生的電位變化是_________。

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A. B. C. D.

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A. B. C.D.

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