Question

13．圖1為某生物膜結(jié)構(gòu)放大示意圖，如圖表示在恒溫密閉玻璃溫室內(nèi)，連續(xù)48小時(shí)測(cè)定室內(nèi)CO₂濃度及植物CO₂的吸收速率．據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

（1）如果把植物由弱光移至最適光照條件下，在圖1生物膜上產(chǎn)生速率會(huì)增加的物質(zhì)有O₂、[H]和ATP，若要分離圖中色素，所采用的方法是紙層析法；
（2）圖2中植物呼吸速率與光合速率相等的時(shí)間點(diǎn)有4個(gè)，12時(shí)葉肉細(xì)胞產(chǎn)ATP的場(chǎng)所有；48小時(shí)后，該植株有機(jī)物的積累量增加．（填“增加”，“減少”或“不變”）
（3）用大小相似的植物葉片，進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)：已知葉片實(shí)驗(yàn)前的重量，在不同溫度下分別測(cè)其重量變化．得到如下結(jié)果：

組別	一	二	三	四
溫度（℃）	27	28	29	30
暗處理1h后的重量變化（mg）	-2	-2.5	-3	-3.5
暗處理后再相同光照1h后的重量變化（mg）	+3.5	+3	+2.5	+2
均與實(shí)驗(yàn)前的重量比較，-表示減少，+表示增加

假如葉片的重量變化只與光合作用和呼吸作用有關(guān)，則凈光合作用速率最強(qiáng)的是第一組，在29℃條件下光合作用合成的有機(jī)物為8.5mg．

Answer 1

分析 分析圖1：該圖為圖甲中某生物膜結(jié)構(gòu)放大示意圖，該生物膜含有色素，且能進(jìn)行水的光解反應(yīng)，應(yīng)為葉綠體的類(lèi)囊體薄膜．
分析圖2：圖中的CO₂吸收速率為可表示該植物的凈光合速率，室內(nèi)CO₂濃度變化可表示該植物有機(jī)物的積累量．從曲線可知實(shí)驗(yàn)的前3小時(shí)內(nèi)植物只進(jìn)行呼吸作用，6h時(shí)葉肉細(xì)胞呼吸速率與光合速率相等，此時(shí)細(xì)胞既不從外界吸收也不向外界釋放CO₂，其呼吸產(chǎn)生的CO₂正好供應(yīng)給光合作用，所以呼吸速率與光合速率相等的時(shí)間點(diǎn)有4個(gè)，即6、18、30、42小時(shí)．圖中的CO₂吸收速率為凈光合速率，當(dāng)CO₂吸收速率大于0時(shí)就有有機(jī)物的積累，因此圖中6～18h、30～42h均有有機(jī)物的積累．
分析表格：暗處理1h，重量變化表示呼吸分解的有機(jī)物的量，光照后，重量的變化代表凈產(chǎn)生（積累）的有機(jī)物，二氧化碳固定量應(yīng)是總光合作用量，即凈光合量加上呼吸量

解答 解：（1）光照強(qiáng)度直接影響光合作用的光反應(yīng)階段（水的光解：2H₂0$\stackrel{光}{→}$4[H]+O₂；ATP的形成：ADP+Pi+能量$\stackrel{酶}{→}$ATP），因此適當(dāng)增加光照強(qiáng)度后，類(lèi)囊體膜上產(chǎn)生[H]、ATP和O₂的速率會(huì)加快．分離圖中色素，所采用的方法是紙層析法．
（2）圖中植物呼吸速率與光合速率相等的時(shí)間點(diǎn)有4個(gè)，分別對(duì)應(yīng)6時(shí)、18時(shí)、30時(shí)、42時(shí)．12時(shí)葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用和呼吸作用，故產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體．48小時(shí)后，溫室內(nèi)二氧化碳濃度降低，該植株有機(jī)物的積累量增加．
（3）據(jù)表分析，葉片的重量變化只與光合作用和呼吸作用有關(guān)，則凈光合作用速率最強(qiáng)的是第一組．暗處理1h，重量變化表示呼吸分解的有機(jī)物的量．光照后，重量的變化代表凈產(chǎn)生（積累）的有機(jī)物，二氧化碳固定量應(yīng)是總光合作用量，即凈光合量加上呼吸量．在29℃條件下每小時(shí)光合作用合成的有機(jī)物也是總光合作用量為3+3+2.5=8.5mg．
故答案為：
（1）O₂、[H]和ATP    紙層析法
（2）4    細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體
（3）一    8.5

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖解，考查葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)、光合作用及影響光合速率的環(huán)境因素，要求考生識(shí)記細(xì)胞中各結(jié)構(gòu)的圖象，能準(zhǔn)確判斷圖中各結(jié)構(gòu)的名稱(chēng)；識(shí)記葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)的原理，掌握影響光合速率的環(huán)境因素，能結(jié)合圖解答題．