Question

14．如圖1為某種綠色植物葉片的氣孔結(jié)構(gòu)示意圖，中間兩個呈腎形的細胞稱為保衛(wèi)細胞，它可調(diào)節(jié)氣孔的開閉．研究人員將該葉片放在內(nèi)部溫度為15℃的密閉容器中，研究光照強度與光合速率的關(guān)系，結(jié)果如圖2所示．請回答：

（1）在黑暗條件下，保衛(wèi)細胞中合成ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．在葉綠體中，ADP的轉(zhuǎn)移情況是從葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜（填結(jié)構(gòu)名稱）．當植物缺鎂時，B點將向右移．
（2）圖1所示箭頭為炎熱夏季中午細胞中水分流動的總方向，這時氣孔關(guān)閉．此時，直接受到抑制的反應(yīng)是CO₂+C₅$\stackrel{酶}{→}$2C₃（寫反應(yīng)式），三碳酸的含量如何變化？降低；此刻細胞中脫落酸（填植物激素）含量較高．
（3）據(jù)圖2分析，在1klx的光照條件下，該葉片在1小時內(nèi)由光合作用產(chǎn)生的O₂量約為22.4 mL．

Answer 1

分析 1、分析圖1，氣孔關(guān)閉時，二氧化碳來源減少，影響暗反應(yīng)．
2、分析圖2，A點光照強度為0，此時只進行細胞呼吸，吸收的O₂量可表示此時細胞呼吸的強度．AB段：隨光照強度增強，光合作用強度也逐漸增強，O₂吸收量逐漸減少，這是因為細胞呼吸吸收的O₂有一部分來源于光合作用，此時細胞呼吸強度大于光合作用強度．B點：光合作用釋放的O₂全部用于細胞呼吸，即光合作用強度等于細胞呼吸強度，B點所示光照強度稱為光補償點．B之后：表明隨著光照強度不斷加強，光合作用強度不斷加強，當光照強度增加到一定的值，光合作用強度不再加強．有光條件下，植物同時進行光合作用和細胞呼吸，實驗容器中O₂增加量、CO₂減少量稱為表觀光合速率，而植物真正光合速率=表觀光合速率+呼吸速率．
3、光合作用的過程：
光反應(yīng)階段：（1）水的光解：2H₂O→4[H]+O₂（2）ATP的形成：ADP+Pi+能量$\stackrel{酶}{→}$ATP
暗反應(yīng)階段：（1）CO₂固定：CO₂+C₅$\stackrel{酶}{→}$2C₃   （2）C₃的還原：2C₃$\stackrel{酶}{→}$（CH₂O）+C₅

解答 解：（1）黑暗條件下，保衛(wèi)細胞只能進行呼吸作用，所以其合成ATP的場所為細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．在葉綠體中，光反應(yīng)需要消耗ADP合成ATP，暗反應(yīng)會消耗ATP產(chǎn)生ADP，所以ADP的轉(zhuǎn)移情況是從葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜．當植物缺鎂時，葉綠素的合成受到影響，光合作用強度減弱，B點光合作用強度等于細胞呼吸強度，故應(yīng)增大光照強度，B點將向右移．
（2）據(jù)圖可知兩個細胞貼近部分壁厚，伸縮性小，外側(cè)部分壁薄，伸縮性大，結(jié)合炎熱夏季中午的細胞中水分流動的方向，可推知保衛(wèi)細胞失水，內(nèi)側(cè)壁由彎曲逐漸豎直，引起氣孔關(guān)閉．此時，細胞中二氧化碳含量減少，直接受到抑制的反應(yīng)是CO₂固定，反應(yīng)式為：CO₂+C₅$\stackrel{酶}{→}$2C₃，由于CO₂固定減少，所以三碳酸的含量降低，此刻細胞中脫落酸含量較高．
（3）據(jù)圖可知，1klx的光照條件下，凈光合量為11.2mL/h，呼吸消耗量11.2mL/h，光合總量=凈光合量+呼吸消耗量=11.2mL/h+11.2mL/h=22.4mL/h，因此1h時間內(nèi)，光合作用產(chǎn)生O₂的量為22.4mL/h×1h=22.4mL．
故答案為：
（1）細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體　  葉綠體基質(zhì)     類囊體薄膜    右
（2）關(guān)閉　       CO₂+C₅$\stackrel{酶}{→}$2C₃         降低     脫落酸
（3）22.4

點評 本題考查光合作用和呼吸作用的相關(guān)知識，意在考查考生的識圖能力和理解所學知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；能用文字、圖表以及數(shù)學方式等多種表達形式準確地描述生物學方面的內(nèi)容．