Question

(12分)紅外線CO₂分析儀可用于測定混合氣體中CO₂的濃度及其變化量。將水稻的成熟綠葉組織放在密封透明的小室內給予適宜光照，在不同CO₂濃度下測定光合作用效率。下圖甲為光合作用增長率隨CO₂濃度變化的情況。圖乙是某植物葉肉細胞中光合作用和呼吸作用的物質變化示意簡圖。其中a、b表示物質，①～④表示生理過程。請分析回答：

(1)圖甲中光合作用增長率最大的是_________段。在E點時光臺作用速率最大,此時細胞

中產(chǎn)生ATP的場所是__________________，限制光合作用速率的重要因素是______________________。

(2)圖乙中物質a是__________________，過程②完成的能量轉化是______________________________________________。

(3)若用¹⁸O標記①過程中的H₂O，那么在④過程的最終產(chǎn)物中，有可能檢測到¹⁸O的物質是________________。

(4)將狀況相同的水稻綠葉分成四等組，在不同溫度下分別暗處理1h，再用適當?shù)南嗤�的光照射lh，測其重量變化(假設在光下和黑暗條件下，細胞呼吸消耗有機物量相同)，得到下表的數(shù)據(jù)。請分析并回答問題：

根據(jù)本實驗所測數(shù)據(jù)，該綠葉細胞呼吸速率最高的溫度是_______________；27℃時綠葉的凈光合速率是___________mg／h，此時，葉肉細胞的葉綠體中ADP的轉移方向是_____________________________。

 

Answer 1

【答案】

（1）CD    細胞質基質、線粒體、葉綠體    光照強度、溫度

（2）氧氣    ATP中活躍的化學能→有機物中穩(wěn)定的化學能

（3）水、二氧化碳

（4）29℃    4     葉綠體基質→類囊體薄膜

【解析】

試題分析：（1）橫坐標表示CO₂濃度，縱坐標表示光合作用增長率，依圖可知增長率最大的是CD段。在E點時植物進行光合作用，又進行呼吸作用，因此產(chǎn)生ATP的場所有細胞質基質、線粒體、葉綠體。E點時二氧化碳濃度不是限制因素，因此其重要的限制因素為光照強度和溫度等。

（2）圖乙中，①表示光合作用的光反應，水發(fā)生光解產(chǎn)生[H]和氧氣；過程②表示光合作用的暗反應，此階段中ATP中活躍的化學能轉變成有機物中穩(wěn)定的化學能。

（3）若用¹⁸O標記光反應過程中的H₂O，通過水的光解會產(chǎn)生¹⁸O₂，該氧氣會參與有氧呼吸第三階段的反應與[H]結合生成水；并且該水分子也會參與有氧呼吸第二階段，水與丙酮酸生成二氧化碳和[H]，因此那么在有氧呼吸第二、三兩階段過程的最終產(chǎn)物中，有可能檢測到¹⁸O的物質是水、二氧化碳。

（4）表格中暗處理后的重量變化即為呼吸速率，表中看出29℃時呼吸速率為3mg/h，此時為最高。27℃時光照后暗處理前重量變化為+3mg，此時經(jīng)過了1h的光合作用，兩小時的呼吸作用，因此綠葉的凈光合速率=3+1=4 mg／h。光合作用過程中，在光反應中生成ATP，暗反應中分解ATP，因此暗反應產(chǎn)生的ADP會用于光反應中ATP的合成，則轉移途徑為葉綠體基質→類囊體薄膜。

考點：本題考查了光合作用和呼吸作用過程以及之間的聯(lián)系等方面的知識，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，形成一定知識網(wǎng)絡的能力；能從題目所給的圖形和表格中獲取有效信息的能力。