Question

黑藻在我國是一種比較常見的水生植物．因其取材方便，常作為生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的材料．如圖丙表示植物細(xì)胞與外界環(huán)境間、葉綠體與線粒體間的氣體交換，圖丁表示光照強(qiáng)度與光合速率的關(guān)系．請(qǐng)據(jù)圖回答：
（1）請(qǐng)寫出光合作用的總反應(yīng)方程式：

 

（2）如圖甲所示，給予適宜的光照強(qiáng)度，則黑藻葉肉細(xì)胞中能產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)有

 

，丙圖中葉綠體內(nèi)ADP的移動(dòng)方向?yàn)?div id="nv15prb" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

（用字母和箭頭表示）．
（3）若要分離葉綠體中的色素，采用的方法為

 

，所用試劑為

 

．
（4）圖丁中C點(diǎn)時(shí)制約光合作用速率的環(huán)境因素可能為

 

．（寫2個(gè)）如果A點(diǎn)時(shí)CO₂釋放量為a μmol/（m²?s），C點(diǎn)時(shí)的CO₂吸收量為b μmol/（m²?s），則在C點(diǎn)時(shí)O₂的產(chǎn)生量為

 

μmol/（m²?s）．
（5）黑藻的葉肉細(xì)胞處于丙圖狀態(tài)時(shí)，對(duì)應(yīng)圖丁曲線中

 

．
（6）圖丙中由②進(jìn)入葉綠體中的CO₂與C₅結(jié)合形成三碳化合物，此過程

 

 （填“需要或“不需要”）光反應(yīng)提供ATP和還原氫．夏季晴朗的中午該植物

 

（填“會(huì)”或“不會(huì)”）出現(xiàn)氣孔關(guān)閉，光合作用減弱的情況．
（7）如果給黑藻培養(yǎng)液通入¹⁴CO₂，光照一定時(shí)間后殺死黑藻，同時(shí)提取產(chǎn)物并分析．實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，僅僅30秒的時(shí)間，CO₂就已經(jīng)轉(zhuǎn)化為許多種類的化合物．要想探究CO₂轉(zhuǎn)化成的第一個(gè)產(chǎn)物是什么，可能的實(shí)驗(yàn)思路是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化,細(xì)胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：結(jié)合題意分析圖解：圖丙中，a表示葉綠體類囊體薄膜，是光合作用光反應(yīng)的場(chǎng)所；b表示葉綠體基質(zhì)，是暗反應(yīng)的場(chǎng)所；c表示線粒體，是有氧呼吸的主要場(chǎng)所．圖中看出葉綠體除了吸收線粒體產(chǎn)生的二氧化碳，還從環(huán)境中吸收了二氧化碳，表示此時(shí)光合作用大于呼吸作用．
圖丁中，A點(diǎn)無光照，只進(jìn)行呼吸作用；B點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)，此時(shí)光合作用等于呼吸作用；C點(diǎn)光飽和點(diǎn)，此時(shí)光照不是限制因素，二氧化碳濃度、溫度等為限制因素．

解答： 解：解：（1）光合作用的原料是二氧化碳和水，產(chǎn)物是氧氣和有機(jī)物，反應(yīng)式為CO₂+H₂O

光能

葉綠體

O₂+（CH₂O）．
（2）給予適宜的光照強(qiáng)度，則黑藻葉肉細(xì)胞既能進(jìn)行光合作用也進(jìn)行細(xì)胞呼吸，產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)有線粒體、葉綠體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，光合作用中ATP在光反應(yīng)產(chǎn)生，在暗反應(yīng)消耗，分解成ADP和Pi，故移動(dòng)方向從葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜．
（3）綠葉中的色素的提取用無水乙醇，分離用紙層析法，因?yàn)樯�素�?huì)因在層析液中溶解度不同而在濾紙條上分離開來．
（4）丁中C點(diǎn)時(shí)，達(dá)到了光飽和點(diǎn)，此時(shí)限制因素可能是溫度和二氧化碳濃度，總光合作用=凈光合作用+呼吸作用，故C點(diǎn)時(shí)O₂的產(chǎn)生量為a+b．
（5）圖丙中，葉綠體釋放出氧氣，說明光合強(qiáng)度大于呼吸強(qiáng)度，對(duì)應(yīng)圖丁中B點(diǎn)之后．
（6）CO₂與C₅結(jié)合形成三碳化合物屬于二氧化碳的固定，不需要消耗ATP和還原氫，黑藻是水生植物利用碳酸氫鹽的分解成二氧化碳進(jìn)行光合作用，故不會(huì)出現(xiàn)氣孔關(guān)閉的現(xiàn)象．
（7）要想探究CO₂轉(zhuǎn)化成的第一個(gè)產(chǎn)物是什么，可能的實(shí)驗(yàn)思路是縮短光照時(shí)間，當(dāng)檢測(cè)到的含¹⁴C的化合物只有一種時(shí)，這種化合物就是第一個(gè)產(chǎn)物．
故答案為：（1）CO₂+H₂O

光能

葉綠體

O₂+（CH₂O）
（2）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體   b→a
（3）紙層析法   層析液
（4）二氧化碳濃度和溫度   a+b
（5）B點(diǎn)以后
（6）不需要   不會(huì)
（7）縮短光照時(shí)間，當(dāng)檢測(cè)到的含¹⁴C的化合物只有一種時(shí)，這種化合物就是第一個(gè)產(chǎn)物

點(diǎn)評(píng)：本題難度適中，屬于考綱中理解層次的要求，以圖為載體，考查光合作用和呼吸作用的綜合應(yīng)用及探究實(shí)驗(yàn)，意在考查考生分析題圖提取有效信息的能力；能理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)，把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系的能力；具有對(duì)一些生物學(xué)問題進(jìn)行初步探究的能力，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理．．