Question

【題目】番茄在我國南北各地廣泛種植，其果實(shí)營養(yǎng)豐富，具特殊風(fēng)味。請回答下列有關(guān)番茄光合作用的問題：

（1）如圖一是番茄葉肉細(xì)胞中的一種膜結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的名稱是___________________。在該結(jié)構(gòu)上發(fā)生的能量變化是___________________________________。圖中的ATP將為三碳酸還原提供_____________________，若將圖中光照撤離，短時(shí)間內(nèi)三碳酸的生成速率將_______。

（2）將長勢相同的番茄幼苗分成若干組，分別置于不同溫度下（其他條件相同且適宜），暗處理1 h，再光照1 h，測其干重變化，結(jié)果如圖二所示，具圖

①32 ℃時(shí)光合速率是呼吸速率的________倍。

②在光強(qiáng)度適宜且恒定、一晝夜恒溫26 ℃條件下，至少需要光照________小時(shí)，該番茄幼苗才能正常生長。

③在___________________℃時(shí)，該番茄幼苗開始停止進(jìn)行光合作用。

（3）合理密植是保證番茄高產(chǎn)的重要措施之一。番茄的定植密度一般為3000株/畝左右，當(dāng)番茄種植過密時(shí)往往會(huì)導(dǎo)致番茄明顯減產(chǎn)，請從代謝的角度分析種植過密導(dǎo)致番茄減產(chǎn)的機(jī)理：________________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】類囊體薄膜 光能→（ATP、NADPH）中活躍的化學(xué)能 磷酸基團(tuán)和能量 下降 2 4．8 36 種植過密，往往通風(fēng)透光不好，光合作用減弱，有機(jī)物合成減少，同時(shí)植株過多，呼吸作用加強(qiáng)，有機(jī)物消耗增多，導(dǎo)致有機(jī)物積累減少

【解析】

分析題圖可知，圖示生物膜利用了光能，發(fā)生了水的光解和ATP的合成，因此該生物膜是葉綠體的類囊體薄膜，是光合作用光反應(yīng)發(fā)生的場所。

曲線圖中，暗處理1h后的干重變化代表了呼吸速率，光照1h后與暗處理后的干重變化代表了這1h的凈光合速率。

（1）根據(jù)以上分析可知，圖示生物膜是葉綠體的類囊體薄膜，其發(fā)生的能量變化是將光能轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>ATP（和NADPH）中活躍的化學(xué)能，圖中的ATP將為三碳酸還原提供磷酸基團(tuán)和能量，若將圖中光照撤離，ATP和[H]減少，C5化合物生成減少，故短時(shí)間內(nèi)固定形成的三碳酸將減少。

（2）①32℃時(shí)，暗處理1h后的重量變化是-4mg，說明呼吸速率是4mg/h，光照1h后與暗處理前的重量變化是0mg，說明此條件下光合速率是8mg/h，光合速率與呼吸速率的數(shù)量關(guān)系為光合速率是呼吸速率的2倍。

②據(jù)圖中信息可知，26℃條件下，呼吸速率是1mg/h，光合速率是3+1+1=5mg/h，設(shè)在光照強(qiáng)度適宜且恒定、一晝夜恒溫26℃條件下，至少需要光照x小時(shí)以上，該番茄幼苗才能正常生長，則有5x-1×24=0，可求出x=4.8h。

③植物若不進(jìn)行光合作用，則照光后，植物只進(jìn)行呼吸作用，消耗有機(jī)物，此時(shí)光照1h后的重量變化是暗處理重量變化的二倍，由圖可知，此時(shí)溫度為36℃。

（3）種植過密，往往通風(fēng)透光不好，光合作用減弱，有機(jī)物合成減少，同時(shí)植株過多，呼吸作用加強(qiáng)，有機(jī)物消耗增多，導(dǎo)致有機(jī)物積累減少，所以種植過密會(huì)導(dǎo)致番茄明顯減產(chǎn)。