Question

6．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(duì)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類(lèi)囊體膜（或類(lèi)囊體，基粒）上．需先用無(wú)水乙醇（或丙酮）（填溶劑名稱(chēng)）提取葉片中的色素，再測(cè)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葉綠素a．據(jù)圖分析，該植物可通過(guò)增加葉綠素含量以增強(qiáng)對(duì)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(kāi)的程度）的日變化趨勢(shì)．8：00到12：00光照強(qiáng)度增強(qiáng)而凈光合速率降低，主要原因是呼吸作用增強(qiáng)，光合速率與呼吸速率的差值減�。�18：00時(shí)葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有線(xiàn)粒體、葉綠體．
（3）紅外線(xiàn)CO₂分析儀可用于測(cè)定混合氣體中CO₂的濃度及其變化量，將該經(jīng)濟(jì)植物的成熟綠葉組織放在密封透明的小室內(nèi)給以適宜光照，在不同CO₂濃度下測(cè)定光合作用效率，下圖為光合作用增長(zhǎng)速率隨CO₂濃度變化的情況．請(qǐng)分析回答：
①圖中光合作用增長(zhǎng)速率最大的是CD段，在E點(diǎn)光合速率最大．
②如要研究CO₂中C在光合作用中的轉(zhuǎn)移途徑，通常采用同位素標(biāo)記法方法．
③如果用含有¹⁸O的H₂O澆灌一株植物，則一段時(shí)間后該植物通過(guò)呼吸作用產(chǎn)生的H₂O和CO₂中含有¹⁸O的是水和二氧化碳．

Answer 1

分析 1、溫度對(duì)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(duì)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(duì)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)．

解答 解：（1）光反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體的類(lèi)囊體膜，在葉綠體的類(lèi)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(wú)水乙醇等有機(jī)溶劑中因此提取葉綠素需要用 無(wú)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(guò)增加葉綠素含量以增強(qiáng)對(duì)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(duì)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(xiàn)粒體和葉綠體都能產(chǎn)生ATP．
（3）①分析圖解可知，圖中CD段增長(zhǎng)率最大，到E點(diǎn)時(shí)增長(zhǎng)率為0，說(shuō)明光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大．
②如要研究CO₂中C在光合作用中的轉(zhuǎn)移途徑，通常采用同位素標(biāo)記法方法．
③如果用含有¹⁸O的H₂O澆灌一株植物，在有氧呼吸的第二階段，丙酮酸和水在酶的作用生成二氧化碳和[H]，因此一段時(shí)間后該植物通過(guò)呼吸作用產(chǎn)生的CO₂中含有¹⁸O；同時(shí)水又會(huì)參與光合作用，在光反應(yīng)過(guò)程中，水光解產(chǎn)生氧氣，該氧氣又會(huì)參與有氧呼吸第三階段與[H]結(jié)合生成水，因此一段時(shí)間后該植物通過(guò)呼吸作用產(chǎn)生的H₂O也含有¹⁸O．
故答案為：
（1）類(lèi)囊體膜（或類(lèi)囊體，基粒）    無(wú)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   線(xiàn)粒體、葉綠體
（3）①CD     E         ②同位素標(biāo)記法
③水和二氧化碳

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查影響光合作用的因素及色素的提取過(guò)程，意在強(qiáng)化學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解與掌握．