Question

4．如圖是有關(guān)棉花成熟綠葉組織的相關(guān)圖解，其中圖1是葉肉細(xì)胞的光合作用過程圖解；圖2表示某光照強度和適宜溫度下，光合作用強度增長率隨CO₂濃度變化的情況．請回答下列問題．
（1）由圖1可知，甲、乙分別代表的物質(zhì)是二氧化碳、[H]和ATP，要想使葉綠體內(nèi)C₃的含量快速下降，可以改變的環(huán)境條件是不提供CO₂或增強光照，光反應(yīng)中O₂的生成發(fā)生在類囊體膜內(nèi)，產(chǎn)生的O₂擴散到鄰近的線粒體中被利用至少要經(jīng)過5層生物膜．
（2）圖2中在D點光合作用速率達到最大，此時限制光合作用速率的主要環(huán)境因素是光照強度，C點和D點相比，葉綠體中[H]的含量較高 （較低、相等、較高）．
（3）從生長狀況相同的棉花葉片上剪出大小、部位相同的若干圓葉片，抽取葉片細(xì)胞內(nèi)的氣體，平均分成若干份，然后，置于不同濃度的NaHCO₃溶液中，給予相同的一定強度光照，測量圓葉片上浮至液面所需時間，其記錄結(jié)果繪成曲線如圖3．請據(jù)此回答．
①該實驗的目的是：探究CO₂濃度對光合作用速率的影響
②從圖解分析，b點比a點細(xì)胞內(nèi)的C₅含量低，bc段曲線平緩的限制因素可能是光照強度而c點以后曲線上行，其原因應(yīng)該是NaHCO₃濃度太大，導(dǎo)致細(xì)胞失水，從而影響細(xì)胞代謝．

Answer 1

分析 圖1是光合作用過程圖解，圖中甲表示CO₂，乙表示光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP，丙表示ADP和Pi．
圖2中，光合作用增長速率類似于加速度，因此只要增長速率大于零，光合作用強度就不斷增加．圖中可以看出，BC段增長速率最大，到D點是增長速率降為0，此時光合作用強度達到最大．
圖3中，在丙處添加CO₂時，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．丁點以后，若曲線不變，則表示光合作用等于呼吸作用強度；若曲線上升，則表示光合作用大于呼吸作用強度；如果曲線下降，則表示光合作用小于呼吸作用或只進行呼吸作用．

解答 解：（1）根據(jù)圖1光合作用過程可知，甲表示CO₂，乙表示水光解生成的[H]和ATP；使葉綠體內(nèi)C₃的含量快速下降，可以減少其還原或生成，所以可以采取的措施是不提供CO₂或增強光照；光反應(yīng)中O₂的生成發(fā)生在類囊體膜內(nèi)，類囊體膜是一層，葉綠體膜兩層，線粒體膜兩層，所以一共是5層．
（2）圖2表示光合作用增長率，只要光合作用增長率為正值，植物光合作用速率都在不斷增加，所以在增長率達到0時（即D點）光合作用速率達到最大，此時CO₂濃度仍在繼續(xù)上升，故限制光合作用速率的主要環(huán)境因素不是CO₂應(yīng)是光照強度；C點與D點相比，D點時CO₂濃度較高，故還原時需消耗[H]和ATP較多，所以C點葉綠體中[H]的含量較高．
（3）①實驗裝置置于不同NaHCO₃溶液中，所以實驗?zāi)康氖翘骄緾O₂濃度對光合作用速率的影響．
②分析圖3b點比a點細(xì)胞內(nèi)的C₅含量低，bc段曲線平緩的限制因素可能是光照強度，c點以后曲線上行，其原因應(yīng)該是NaHCO₃濃度太大，導(dǎo)致細(xì)胞失水，從而影響細(xì)胞代謝．
故答案為：
（1）CO₂ [H]和ATP    不提供CO₂或增強光照    5
（2）D   光照強度  較高
（3）①探究CO₂濃度對光合作用速率的影響
②低   光照強度    NaHCO₃濃度太大，導(dǎo)致細(xì)胞失水，從而影響細(xì)胞代謝

點評 本題難度適中，屬于考綱中理解、應(yīng)用層次的考查，考查光合作用過程中的物質(zhì)變化、影響光合作用的環(huán)境因素及探究實驗等方面的知識點．解答本題的關(guān)鍵是準(zhǔn)確分析過程圖和曲線圖，利用控制變量的方法分析實驗裝置，能通過比較、分析與綜合等方法對實驗裝置和實驗結(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：光照強度、溫度、CO₂濃度等，一般光合作用達到飽和點時，自變量將不再成為限制因素．