Question

1．回答下列有關(guān)光合作用的問(wèn)題．
某實(shí)驗(yàn)小組用小球藻進(jìn)行有關(guān)光合作用的實(shí)驗(yàn)探究．下圖1為小球藻光合作用過(guò)程示意；圖2是在不同光照強(qiáng)度下測(cè)得的小球藻光合作用強(qiáng)度曲線；圖3表示將小球藻細(xì)胞懸浮液放入密閉的容器中，在保持一定的pH值和溫度時(shí)，給予不同條件時(shí)細(xì)胞懸浮液中溶解氧濃度變化的模式圖．據(jù)圖回答問(wèn)題：

（1）圖1中過(guò)程甲被稱為三碳化合物的還原，物質(zhì)A和F分別是氧氣、ATP．物質(zhì)G的生理作用是是光反應(yīng)進(jìn)行的場(chǎng)所．
（2）若已知小球藻光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃，圖2為小球藻在25℃時(shí)光合作用速度與光照強(qiáng)度的關(guān)系．影響c點(diǎn)以后光合作用強(qiáng)度的主要因素是溫度和二氧化碳濃度．若將溫度提高到30℃（原光照強(qiáng)度和CO₂濃度不變），請(qǐng)?jiān)诖痤}紙的圖2中畫出相應(yīng)的光合作用速度與光照強(qiáng)度關(guān)系的曲線（要求標(biāo)明a′、b′、c′三個(gè)點(diǎn)的位置）．
（3）在圖3中的丙處添加CO₂時(shí)，分析短時(shí)間內(nèi)C₃的變化為增多，原因是CO₂固定增強(qiáng)．

（4）若在圖3中丁處給予適宜條件，使溶解氧的變化如圖中的c，預(yù)計(jì)1小時(shí)后，實(shí)際產(chǎn)生的氧氣量為450微摩爾．
（5）若在圖中丁處給予光補(bǔ)償點(diǎn)（此時(shí)光合速率等于呼吸速率）的光照，則正確表示溶解氧變化的曲線是a～g中的d；若在圖中丁處加入使光反應(yīng)停止的試劑（不影響其他生理效應(yīng)），則正確表示溶解氧變化的曲線是a～g中的e．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖1中，Ⅰ是光反應(yīng)階段，Ⅱ是暗反應(yīng)階段．A是氧氣，B是氫離子，C是NADP⁺，D是NADPH，E是ADP，F(xiàn)是ATP，G是類囊體薄膜．甲表示三碳化合物的還原過(guò)程．
圖2中，a點(diǎn)沒(méi)有光照，只進(jìn)行呼吸作用，可代表呼吸作用速率，b點(diǎn)代表光補(bǔ)償點(diǎn)，c代表光飽和點(diǎn)．解答本題關(guān)鍵是利用題中所給條件“光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃”，因此由30℃降到25℃的條件時(shí)，植物的光合作用強(qiáng)度和呼吸作用強(qiáng)度均改變，光合作用強(qiáng)度增大，而呼吸作用強(qiáng)度下降，再由此判斷三點(diǎn)移動(dòng)方向．
圖3中，在丙處添加CO₂時(shí)，要考慮到二氧化碳影響的是光合作用的暗反應(yīng)中的二氧化碳的固定．丁點(diǎn)以后，若曲線不變，則表示光合作用等于呼吸作用強(qiáng)度；若曲線上升，則表示光合作用大于呼吸作用強(qiáng)度；如果曲線下降，則表示光合作用小于呼吸作用或只進(jìn)行呼吸作用．

解答 解：（1）據(jù)圖1分析，甲表示三碳化合物的還原過(guò)程．圖中A是氧氣，F(xiàn)是ATP．G是類囊體薄膜，是光反應(yīng)進(jìn)行的場(chǎng)所．
（2）圖2為小球藻在25℃時(shí)光合作用速度與光照強(qiáng)度的關(guān)系，c點(diǎn)表示光飽和點(diǎn)，此時(shí)影響光合作用的因素不再是自變量光照強(qiáng)度，而是無(wú)關(guān)變量溫度和二氧化碳濃度．將溫度提高到30℃（原光照強(qiáng)度和CO₂濃度不變），呼吸作用強(qiáng)度會(huì)增大，光補(bǔ)償點(diǎn)也會(huì)增大，但光飽和點(diǎn)會(huì)降低，故曲線見(jiàn)答案．
（3）在圖3中的丙處添加CO₂時(shí)，CO₂固定增強(qiáng)，產(chǎn)生C₃增多，所以C₅減少．
（4）據(jù)圖3中曲線c，原來(lái)溶解氧量為260，現(xiàn)在溶解量為280，而釋放出來(lái)的氧氣量為20微摩爾，細(xì)胞呼吸消耗的氧氣量為210-200=10微摩爾，再根據(jù)時(shí)間計(jì)算是：20÷4×60+10÷4×60=450微摩爾．
（5）在圖中丁處給予光補(bǔ)償點(diǎn)的光照，則光合作用速率=呼吸作用速率，溶解氧的含量不變，對(duì)應(yīng)在圖中的曲線是d．若在丁處加入光反應(yīng)抑制劑，此時(shí)綠藻細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用，只能進(jìn)行呼吸作用，又恢復(fù)到0～4分時(shí)的狀態(tài)，并且呼吸速率不變，因此e可以表示溶解氧變化的曲線．
故答案為：
（1）三碳化合物   氧氣、ATP   是光反應(yīng)進(jìn)行的場(chǎng)所
（2）溫度和二氧化碳濃度
（3）增多   CO₂固定增強(qiáng)
（4）450
（5）d    e

點(diǎn)評(píng) 本題難度適中，屬于考綱中理解、應(yīng)用層次的考查，考查光合作用過(guò)程中的物質(zhì)變化、影響光合作用的環(huán)境因素及探究實(shí)驗(yàn)等方面的知識(shí)點(diǎn)．解答本題的關(guān)鍵是準(zhǔn)確分析過(guò)程圖和曲線圖，利用控制變量的方法分析實(shí)驗(yàn)裝置，能通過(guò)比較、分析與綜合等方法對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論能力．影響光合作用的環(huán)境因素包括：光照強(qiáng)度、溫度、CO₂濃度等，一般光合作用達(dá)到飽和點(diǎn)時(shí)，自變量將不再成為限制因素．