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內(nèi)，在不同的光照條件下，測(cè)定該容器內(nèi)氧氣量的變化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。

分析回答：

（1）B點(diǎn)時(shí)，葉肉細(xì)胞的光合作用速率_________(填“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用速率。A點(diǎn)以后的短時(shí)間內(nèi)，葉肉細(xì)胞內(nèi)C5的量將____________。

（2）葉綠體中吸收光能的色素分布在__________。若向密閉容器中加入18O標(biāo)記的O2，可在該綠色植物葉肉細(xì)胞中檢測(cè)到放射性的淀粉。請(qǐng)寫出18O最短的轉(zhuǎn)移途徑______________(用文字和箭頭表示）。

（3）在05min內(nèi)，該容器內(nèi)氧氣量減少的原因是_________。在515min內(nèi)，該容器內(nèi)氧氣量增加的速率逐漸減小，這是因?yàn)?/span>__________________。

（4）如果小麥葉片的呼吸速率始終不變，則在515min內(nèi)，小麥葉片光合作用的平均速率（用氧氣產(chǎn)生

量表示）是__________mol/min。同一小麥植株的底部葉片呼吸作用強(qiáng)度比頂部葉片弱，其內(nèi)部原因最可能是_______________。

Answer 1

【答案】 大于 增加 類囊體薄膜上 呼吸作用消耗氧氣 光合作用使密閉容器內(nèi)的C02濃度逐漸減少，光合作用速率逐漸下降，與呼吸作用的差值逐漸減小，氧氣量增加速率減小 6×10-8 底部葉片衰老，酶活性降低

【解析】試題分析：分析圖 在0～5min之間，容器處于黑暗條件下，此時(shí)植物只進(jìn)行呼吸作用，因此氧氣的減少量可表示呼吸作用消耗量，同時(shí)也可以計(jì)算出呼吸速率；5min之后，給予光照，此時(shí)植物同時(shí)進(jìn)行光合作用和呼吸作用，因此氧氣的減少量可以表示凈光合作用量，由此可以計(jì)算凈光合速率。

（1）據(jù)圖分析，B點(diǎn)時(shí)容器內(nèi)氧氣量不再發(fā)生變化，說明光合作用產(chǎn)生的氧氣正好被呼吸作用消耗掉，即呼吸作用速率等于光合作用速率；A點(diǎn)給予光照，植物開始進(jìn)行光反應(yīng)，導(dǎo)致C3化合物開始還原生成C5，因此C5化合物在短時(shí)間內(nèi)增加。

（2）葉綠體中，吸收光能的色素分布于葉綠體的類囊體薄膜上；若向密閉容器中加入18O標(biāo)記的O2，氧氣參與有氧呼吸第三階段，生成放射性的水，該水參與有氧呼吸第二階段生成放射性的二氧化碳，該二氧化碳再參與光合作用，產(chǎn)生含有放射性的淀粉。

（3）在0～5min之間，小麥葉片在暗室中進(jìn)行呼吸作用，不進(jìn)行光合作用，細(xì)胞進(jìn)行呼吸作用，吸收氧氣，釋放CO2，因此密閉容器內(nèi)氧氣量減少；5～15min給予光照后，小麥葉片進(jìn)行光合作用，產(chǎn)生了大量氧氣，隨著光合作用的進(jìn)行，光合作用使密閉容器內(nèi)的CO2濃度逐漸減少，光合作用速率逐漸下降，與呼吸作用的差值逐漸減小，氧氣量增加速率減小。

（4）據(jù)圖可知，0～5分鐘之間，小麥葉片在暗室中只進(jìn)行呼吸作用，所以呼吸作用每分鐘消耗氧氣量=（5-4）×10-7mol÷5min=0.2×10-7mol/min；5～15min之間，小麥的凈光合作用速率=（8-4）×10-7mol÷10min=0.4×10-7mol/min。因此故5～15min小麥的平均光合作用速率=凈光合作用速率+呼吸消耗=0.4×10-7mol/min+0.2×10-7mol/min=6×10-8mol/min。研究小組發(fā)現(xiàn)，由于底部葉片衰老，酶活性降低等因素的影響，所以同一小麥植株的底部葉片呼吸作用強(qiáng)度比頂部葉片弱。