Question

3．番茄是人們日常生活中熟悉的一種蔬果，請分析回答以下與番茄有關的問題：

（1）科學家做過這樣的實驗，將番茄培養(yǎng)在含Ca²⁺、Mg²⁺、$S{O}_{4}^{4-}$的培養(yǎng)液中，一段時間后，測定培養(yǎng)液中這三種離子的濃度（圖1）．營養(yǎng)液中的無機鹽離子通過主動運輸方式進入番茄細胞內，吸收結果表明番茄對Si⁴⁺的吸收較少，而對另外離子的吸收較多，這一差異與根細胞膜上載體的種類和數量有關．
（2）番茄進行光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃．圖2是在CO₂濃度一定、環(huán)境溫度為25℃、不同光照強度條件下測得的番茄葉片的光合作用強度．請據圖分析：B點時，該植物葉肉細胞產生ATP的場所是細胞質基質和線粒體．C點時，該植物的總光合速率為20mg/100cm²葉•小時（用CO₂吸收量表示）．C點以后限制光合速率的外界因素是CO₂濃度．
（3）番茄中的番茄紅素有較高的營養(yǎng)保健功效，在成熟的番茄果實中含量較高．番茄紅素具有較強的抗衰老和抑癌功效，據此可判斷該物質的保健功能是通過保護基因 （填某種物質）免受損傷，來防止癌癥的發(fā)生；通過增強細胞膜的通透性，延緩細胞衰老．

Answer 1

分析 1、分析圖1：（1）番茄吸收的Ca²⁺和Mg²⁺較多，對Si⁴⁺吸收量少．這體現了植物對無機鹽離子的吸收具有選擇性，其原因在于不同植物根尖細胞膜上載體的種類和數量是不同的．（2）番茄吸收水的相對速度比吸收Si⁴⁺多，造成培養(yǎng)液中Si⁴⁺濃度上升．
2、植物細胞中產生ATP的生理過程有光合作用和呼吸作用，場所有葉綠體、細胞質基質和線粒體；
3、凈光合速率=真光合速率-呼吸速率，影響光合作用的環(huán)境因素有：光照強度、CO₂濃度、溫度、含水量、礦質元素等．

解答 解：（1）植物根細胞吸收礦質元素的過程是主動運輸方式，分析題圖1可知，與初始濃度相比，一段時間后培養(yǎng)液中Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺濃度不同，Si⁴⁺濃度最高，說明番茄對Si⁴的吸收最少，Ca²⁺、Mg²⁺的吸收較多，這與細胞膜上吸收不同礦質元素的載體的種類和數量有關．
（2）分析題圖2可知，A點光照強度為0，此時不進行光合作用，只進行呼吸作用，因此葉肉細胞產生ATP的場所是細胞質基質和線粒體；C點對應的凈光合作用強度是15mg/100cm²葉•小時，細胞呼吸的強度是5mg/100cm²葉•小時，因此該點的實際光合作用強度的20mg/100cm²葉•小時．C點以后隨著光照強度的增強，光合作用不再增強，并且此時的環(huán)境溫度是最適宜的，因此此時限制光合作用強度繼續(xù)上升的環(huán)境因素是CO₂濃度．
（3）乙烯能促進果實成熟．細胞癌變就是原癌基因和抑癌基因突變的結果，番茄紅素具有較強的抑癌功效是通過保護基因免受損傷，防止癌癥的發(fā)生．通過增強細胞膜的通透性，延緩細胞衰老．
故答案為：
（1）主動運輸    Si⁴⁺載體的種類和數量
（2）細胞質基質和線粒體  20  CO₂濃度
（3）乙烯  DNA（基因）通透性

點評 本題考查主動運輸的原理和意義、有氧呼吸的過程和意義、細胞癌變的原因的相關知識，意在考查考生理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系、分析圖表以及解決問題的能力．