Question

我省某經(jīng)濟(jì)植物光合作用的研究結(jié)果如圖．

（1）圖甲表示全光照和不同程度遮光對該植物葉片中葉綠素含量的影響．葉綠素存在于葉綠體中的

 

上．需先用

 

（填溶劑名稱）提取葉片中的色素，再測定葉綠素含量．用紙層析法進(jìn)一步分離色素時(shí)，葉綠素a和葉綠素b在層析液中溶解度較大的是

 

．據(jù)圖分析，該植物可通過

 

以增強(qiáng)對弱光的適應(yīng)能力．
（2）圖乙表示初夏某天在遮光50%條件下，溫度、光照強(qiáng)度、該植物凈光合速率和氣孔導(dǎo)度（氣孔張開的程度）的日變化趨勢．8：00到12：00光照強(qiáng)度增強(qiáng)而凈光合速率降低，主要原因是

 

．（2分）
（3）實(shí)驗(yàn)過程中，若去除遮光物，短時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞的葉綠體中C3化合物含量

 

．
（4）在一定的CO₂濃度和適宜溫度下，把某植物葉片置于5千勒克司（光合作用速度 88mgCO₂/100cm²葉?小時(shí)）光照下14小時(shí)，其余時(shí)間置于黑暗中（呼吸作用速度 13.2mgCO₂/100cm²葉?小時(shí)），則一天內(nèi)該植物每25cm²葉片葡萄糖積累量為

 

．（3分）
（5）若將該植物從CO₂濃度為0.03%環(huán)境轉(zhuǎn)移到CO₂濃度為1%的環(huán)境中，葉綠體中[H]含量將

 

．

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,葉綠體色素的提取和分離實(shí)驗(yàn),細(xì)胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：1、本題主要考查影響光合作用的環(huán)境因素．
（1）溫度對光合作用的影響：在最適溫度下酶的活性最強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度最大，當(dāng)溫度低于最適溫度，光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而加強(qiáng)，當(dāng)溫度高于最適溫度，光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而減弱．
（2）二氧化碳濃度對光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨二氧化碳濃度的增加而增強(qiáng)．當(dāng)二氧化碳濃度增加到一定的值，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)．
（3）光照強(qiáng)度對光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)．當(dāng)光照強(qiáng)度增加到一定的值，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)．
2、色素的提取和分離：
（1）葉綠體中的色素是有機(jī)物，不溶于水，易溶于丙酮等有機(jī)溶劑中，所以用丙酮、乙醇等能提取色素．
（2）葉綠體色素在層析液中的溶解度不同，分子量小的溶解度高，隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，溶解度低的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得慢，所以用層析法來分離四種色素．濾紙條從上到下依次是：胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）、葉綠素a（藍(lán)綠色）、葉綠素b（黃綠色）．

解答： 解：（1）光反應(yīng)的場所是葉綠體的類囊體膜，在葉綠體的類囊體膜上分布著與光反應(yīng)有關(guān)的葉綠素素；由于葉綠素易溶于無水乙醇等有機(jī)溶劑中因此提取葉綠素需要用 無水乙醇（或丙酮）；分離葉綠體中的色素的原理是不同色素在層析液中的溶解度不同，隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散速度不同，葉綠素a擴(kuò)散地更遠(yuǎn)，因此葉綠素a和葉綠素b在層析液中溶解度較大的是葉綠素a；分析柱形圖可知，遮光的百分比越大，葉綠素含量越多，因此可以判斷該植物可通過增加葉綠素含量以增強(qiáng)對弱光的適應(yīng)能力．
（2）凈光合作用速率=實(shí)際光合作用速率-呼吸速率，8：00到12：00光照強(qiáng)度增強(qiáng)，但氣孔導(dǎo)度相對穩(wěn)定，CO₂供應(yīng)受限制，實(shí)際光合作用速率增加，但幅度不大，且由于該時(shí)間段內(nèi)溫度升高，呼吸作用速率也增加，實(shí)際光合作用增加的速率小于呼吸作用增加的速率，因此凈光合作用速率下降．18：00時(shí)光合速率=呼吸速率，既進(jìn)行光合作用也進(jìn)行呼吸作用，葉肉細(xì)胞中的線粒體和葉綠體都能產(chǎn)生ATP．
（3）去除遮光物光照強(qiáng)度突然增強(qiáng)，光反應(yīng)產(chǎn)生的還原氫和ATP數(shù)量增加，三碳化合物還原加快，二氧化碳固定的速率不變，因此三碳化合物含量降低．
（4）一天內(nèi)該植物每25cm²葉片葡萄糖積累量=白天14小時(shí)的光合總產(chǎn)量-白天和晚上24小時(shí)的呼吸消耗量．先用CO₂表示，白天14小時(shí)的光合凈產(chǎn)量-晚上10小時(shí)的呼吸消耗量=（88×14-13.2×24）×25%=228.8mgCO₂．把CO₂轉(zhuǎn)變成葡萄糖，180g葡萄糖對應(yīng)于44×6gCO₂，則用葡萄糖表示為180×228.8÷（44×6）=156mg．
（5）若將該植物從CO₂濃度為0.03%環(huán)境轉(zhuǎn)移到CO₂濃度為1%的環(huán)境中，CO₂濃度增加，CO₂被C₅固定形成的C₃增加，C₃消耗的[H]增加，而光反應(yīng)過程不變，故葉綠體中[H]含量將下降．
故答案為：
（1）類囊體膜（或類囊體，基粒）        無水乙醇（或丙酮）       葉綠素a      增加葉綠素含量
（2）呼吸作用增強(qiáng)，光合速率與呼吸速率的差值減小
（3）減少
（4）156
（5）下降

點(diǎn)評：對于葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能、葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)、光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間的關(guān)系、光合作用與呼吸作用之間的關(guān)系、溫度光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度對光合作用的影響的綜合理解并把握知識點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系是解題的關(guān)鍵，分析題圖獲取信息并利用相關(guān)信息和所學(xué)知識綜合解決問題的能力是本題考查的重點(diǎn)．