Question

5．圖甲是利用小球藻進行光合作用實驗的示意圖；圖乙是植物N凈光合速率受光質與CO₂濃度影響的曲線（不考慮光質對呼吸作用的影響）．請分析并回答問題：

（1）黑暗條件下，向試管中通入^l8O₂，則一段時間后，^l8O能（能或不能）出現(xiàn)在其呼吸產生的CO₂中．若在密閉且其他條件相同的情況下，測定A、B試管中氧氣的變化，初始氧氣濃度為300mg/L，24h后，A試管氧氣濃度為500mg/L，B試管氧氣濃度為116mg/L，則A試管中，小球藻光合作用產生的氧氣量為16mg/L•h．
（2）分析圖乙，該實驗的自變量是光質和CO₂濃度．若用綠光替代黃光一組的實驗，則所得曲線位于原曲線之下（之上/之下/同位置）．
（3）圖乙中，黃光、CO₂濃度為300μL•L^-1時，該植物細胞內合成ATP的細胞器是線粒體和葉綠體；當植物由b點狀態(tài)轉為a點狀態(tài)時，短時間內葉綠體中的C₅含量增加．
（4）據圖乙研究結果，為提高溫室作物的產量，你的建議是采用自然光照（白光）、適當增加C0₂濃度．

Answer 1

分析 （1）有氧呼吸：

階段	場所	物質變化	產能情況
第一階段	細胞質基質	C6H12O6$\stackrel{酶}{→}$2丙酮酸+4[H]+能量	少量能量
第二階段	線粒體基質	2丙酮酸+6H2O$\stackrel{酶}{→}$6CO2+20[H]+能量	少量能量
第三階段	線粒體內膜	24[H]+6O2$\stackrel{酶}{→}$12H2O+能量	大量能量

（2）在光合作用的暗反應中，二氧化碳中的C的轉移途徑為CO₂→C₃→（CH₂O）．光合作用過程中，光照強度和二氧化碳濃度均可影響光合速率，只是光照是通過光反應進而影響暗反應的，二氧化碳是通過暗反應進而影響光反應的．
（3）光合作用光反應的場所為類囊體薄膜，暗反應的場所為葉綠體基質．

解答 解：（1）黑暗條件下，向試管中通入^l8O₂，小球藻進行呼吸作用，^l8O₂   先 參與有氧呼吸的第三階段24[H]+6^l8O₂$\stackrel{酶}{→}$12H₂^l8O+能量，后來 H₂^l8O再參與有氧呼吸第二階段2丙酮酸+6H₂^l8O$\stackrel{酶}{→}$6CO^l8O+20[H]+能量，因此 ^l8O 能出現(xiàn)在其呼吸產生的CO₂中．A試管氧氣濃度增加量200mg/L為凈光合速率，B試管氧氣濃度減少184mg/L為呼吸速率，因此，實際光合速率為384mg/L，則A試管中，小球藻光合作用產生的氧氣量為$\frac{384}{24}$mg/L•h=16mg/L•h．
（2）分析圖乙，圖中的自變量為光質和CO₂濃度，因變量為凈光合速率．若用綠光替代黃光一組的實驗，綠光植物不能吸收，因此光合速率最差，則所得曲線位于原曲線之下．
（3）黃光、CO₂濃度為300μL•L^-1時，植物同時進行光合作用和呼吸作用，產生ATP的細胞器是線粒體和葉綠體． 當植物由b點狀態(tài)轉為a點狀態(tài)時，光質由黃光變?yōu)榧t光，光合作用變強，短時間內光反應產生的ATP和[H]的量增加，C₃被還原的量增加，C₃減少、C₅含量增加．
（4）本題中自變量為 光質和CO₂濃度，因此建議采用自然光照（白光）、適當增加C0₂濃度．
故答案為：
（1）能    16
（2）光質和CO₂濃度    之下
（3）線粒體和葉綠體   增加
（4）采用自然光照（白光）、適當增加C0₂濃度

點評 本題比較綜合，考查了光合作用、有氧呼吸等方面的知識，意在考查考生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯(lián)系的能力；能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論的能力；能用數(shù)學方式準確地描述生物學方面的內容、以及數(shù)據處理能力．