Question

15．回答有關(guān)細(xì)胞代謝的問題
有研究小組采用盆栽實(shí)驗(yàn)研究土壤干旱對(duì)某種植物葉片光合速率的影響．實(shí)驗(yàn)開始時(shí)土壤水分充足，然后實(shí)驗(yàn)組停止?jié)菜�，�?duì)照組土壤水分條件保持適宜，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1．

（1）有關(guān)分析正確的是（多選）A、B、D
A．葉片光合速率隨著干旱時(shí)間延長(zhǎng)而呈下降趨勢(shì)
B．葉片光合速率下降先于葉片葉綠素含量下降
C．實(shí)驗(yàn)2～4d，光合速率下降是由葉片葉綠素含量下降引起的
D．實(shí)驗(yàn)2～4d，光合速率下降可能是由于葉片內(nèi)CO₂濃度下降引起的
在某一濃度CO₂和適宜的溫度條件下，測(cè)定小麥在不同光照強(qiáng)度條件下的光合速率，結(jié)果如表．如圖2為小麥葉肉細(xì)胞中的部分生理過程（數(shù)字表示過程，字母表示物質(zhì)）．

光合速率與呼吸速率相等時(shí)光照強(qiáng)度（千勒克司）	3
光飽和時(shí)光照強(qiáng)度（千勒克司）	9
光飽和時(shí)CO2吸收量（mg/100cm2．小時(shí)）	32
黑暗條件下CO2釋放量（mg/100cm2．小時(shí)）	8

（2）上述實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度．當(dāng)光照強(qiáng)度超過9千勒克司時(shí)，小麥光合速率不再增加，此時(shí)外界的限制因素主要是CO₂濃度．
（3）在有光條件下，用¹⁴C標(biāo)記小麥吸收的CO₂進(jìn)入圖2的物質(zhì)代謝過程，則¹⁴C在圖中的轉(zhuǎn)移途徑是a→b→e．（用箭頭和字母等表示）
（4）圖2的一系列反應(yīng)過程發(fā)生在ABDE．（多選）
A．葉綠體基質(zhì)  B．細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)  C．類囊體膜  D．線粒體基質(zhì)   E．線粒體內(nèi)膜
（5）當(dāng)光照不足時(shí)，圖中卡爾文循環(huán)的哪一步反應(yīng)最先受到影響？②（填編號(hào)），此時(shí)缺少的物質(zhì)是ATP和【H】．（寫物質(zhì)名稱）
（6）當(dāng)光照強(qiáng)度為3千勒克司時(shí)，a物質(zhì)進(jìn)入卡爾文循環(huán)被利用的量為8（mg/l00 cm²葉•小時(shí)），當(dāng)光照強(qiáng)度為9千勒克司時(shí)，小麥生成e物質(zhì)的量為27.27（mg/100cm²葉•小時(shí)）．（保留2位小數(shù)）

Answer 1

分析 圖1：比較分析兩個(gè)曲線圖．圖中通過對(duì)照，很明顯的看出隨著干旱時(shí)間的延長(zhǎng)，葉片的光合作用和葉綠素的含量均下降，只是時(shí)間有先后順序．圖中光合速率在第2天就開始下降，葉綠素含量在第4天才開始下降
根據(jù)題意分析表格數(shù)據(jù)可知：光合速率與呼吸速率相等時(shí)，植物光照強(qiáng)度為3，即光補(bǔ)償點(diǎn)；光飽和時(shí)植物光照強(qiáng)度為9，光飽和時(shí)CO₂吸收量表示凈光合速率為32，黑暗條件下CO₂釋放量表示呼吸速率為8．
分析圖2，該圖為卡爾文循環(huán)，a為二氧化碳，b為三碳化合物，c為【H】，d為五碳化合物，e為葡萄糖．①②③為暗反應(yīng)階段，④是單糖聚合為淀粉，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)，⑤為有氧呼吸過程，發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜，據(jù)此答題．

解答 解：A、圖甲中可以看出，隨干旱時(shí)間延長(zhǎng)，葉片光合速率呈下降趨勢(shì)，A正確；
B、比較圖甲和乙，圖甲中光合速率在第2天就開始下降，而圖乙中葉綠素含量在第4天才開始下降，因此葉片光合速率下降先于葉片葉綠素含量下降，B正確；
C、圖乙中，實(shí)驗(yàn)2-4天中葉片葉綠素含量并沒有下降，C錯(cuò)誤；
D、實(shí)驗(yàn)2～4天，光合作用速率下降很有可能是由于干旱，氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致葉片中CO₂濃度下降而引起的，D正確．
故選：ABD．
（2）分析表格數(shù)據(jù)可知：該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度，當(dāng)光照強(qiáng)度超過9千勒克司時(shí)，小麥光合速率不再增加，此時(shí)溫度為適宜溫度，外界的限制因素主要是 CO₂濃度
（3）在有光條件下，用¹⁴C標(biāo)記小麥吸收的CO₂進(jìn)入圖2的物質(zhì)代謝過程，則¹⁴C在圖中的轉(zhuǎn)移途徑是首先與五碳化合物結(jié)合形成三碳化合物，然后形成葡萄糖即a→b→e．
（4）根據(jù)試題分析，圖2是暗反應(yīng)階段、有氧呼吸發(fā)生的一系列反應(yīng)，場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜．
（5）當(dāng)光照不足時(shí)，ATP和【H】的合成減少，圖中卡爾文循環(huán)的②三碳化合物的還原最先受到影響．
（6）當(dāng)光照強(qiáng)度為3千勒克司時(shí)，光合速率與呼吸速率相等，二氧化碳進(jìn)入卡爾文循環(huán)被利用的量為8mg/l00 cm²葉•小時(shí)，當(dāng)光照強(qiáng)度為9千勒克司時(shí)，小麥二氧化碳的固定速率為32+8=40mg/l00 cm²葉•小時(shí)，根據(jù)6CO₂→C₆H₁₂O₆來算，此時(shí)生成葡萄糖的量為 27.27mg/l00 cm²葉•小時(shí)
故答案為：
（1）A、B、D                       
（2）光照強(qiáng)度     CO₂濃度
（3）a→b→e
（4）ABDE       
（5）②ATP和【H】
（6）8   27.27

點(diǎn)評(píng) 本題難度適中，考查了影響光合作用的環(huán)境因素，以及光合作用和呼吸作用兩者之間的關(guān)系，在分析表格中利用真光合作用量=凈光合作用量+呼吸量，進(jìn)而計(jì)算真光合作用以及兩者光合作用的差值．