Question

【題目】沙棘耐干旱、耐鹽堿，抗風(fēng)沙能力強(qiáng)，被廣泛用于水土保持。如圖表示在光照下沙棘葉肉細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的一系列反應(yīng)。科研人員利用“間隙光”（光照20秒、黑暗20秒交替進(jìn)行）處理沙棘葉肉細(xì)胞12小時(shí)，并用靈敏傳感器記錄環(huán)境中O2和CO2的變化，部分結(jié)果如圖．請(qǐng)回答下列問題：

（1）圖1中進(jìn)行②過程的場(chǎng)所為______，產(chǎn)生[H]的過程有______（填數(shù)字），消耗[H]的過程有______（填數(shù)字）。

（2）給葉肉細(xì)胞提供18O2，則在CO2、H2O、（CH2O）三種化合物中，最先含有18O的是______。

（3）據(jù)圖2可知，黑暗開始后CO2吸收速率保持短時(shí)間穩(wěn)定再迅速下降，CO2吸收速率保持穩(wěn)定的主要原因是______。

（4）B點(diǎn)光反應(yīng)速率______（填“大于”“等于”或“小于”）暗反應(yīng)速率；D點(diǎn)光合作用速率______（填“大于”“等于”或“小于”）細(xì)胞呼吸速率。與連續(xù)光照6小時(shí)，再連續(xù)暗處理6小時(shí)相比，“間隙光”處理12小時(shí)的光合產(chǎn)物______（填“較多”“相等”或“較少”）。

Answer 1

【答案】葉綠體基質(zhì) ①③ ②③ H2O 光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]，在黑暗開始后還能維持一段時(shí)間的暗反應(yīng) 大于 大于 較高

【解析】

分析圖1可知，圖中①為光反應(yīng)，②為暗反應(yīng)；光反應(yīng)產(chǎn)生[H]、氧氣和ATP，暗反應(yīng)過程中進(jìn)行二氧化碳的固定生成C3，然后消耗[H]和ATP用于C3的還原，生成（CH2O）和C5。③為細(xì)胞呼吸過程產(chǎn)生ATP，有氧呼吸過程中第一和第二階段均有ATP和[H]的產(chǎn)生，同時(shí)生成ATP，第三階段[H]和O2結(jié)合生成水和大量的ATP；④為ATP作為直接的能源物質(zhì)用于各項(xiàng)生命活動(dòng)的過程。

分析圖2可知，根據(jù)光照和黑暗交替變化的曲線情況，可以看出在開始給與光照，光反應(yīng)加快，氧氣釋放速率迅速增大，但是而后受到產(chǎn)物積累的影響氧氣釋放速率又隨即減小，暗反應(yīng)進(jìn)行導(dǎo)致CO2吸收速率開始增加，由于受到[H]和ATP的限制，CO2吸收速率到一定水平后保持穩(wěn)定，黑暗開始后CO2吸收速率保持短時(shí)間穩(wěn)定，由于[H]和ATP消耗殆盡，CO2吸收速率再迅速下降。

（1）圖1中①②表示光合作用過程，③表示細(xì)胞呼吸過程。②為暗反應(yīng)階段，進(jìn)行的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)，光反應(yīng)過程產(chǎn)生[H]（NADPH）、細(xì)胞呼吸過程③產(chǎn)生[H](NADH)，所以產(chǎn)生[H]的過程有①③，消耗[H]的過程有②③。

（2）給葉肉細(xì)胞提供18O2，細(xì)胞呼吸的第三階段[H]和18O2結(jié)合生成H218O，最先含有18O的是H2O。

（3）光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]，在黑暗開始后還能維持一段時(shí)間的暗反應(yīng)，所以黑暗開始后CO2吸收速率保持短時(shí)間穩(wěn)定再迅速下降，CO2吸收速率保持穩(wěn)定。

（4）B點(diǎn)釋放O2的速率較大，B點(diǎn)光反應(yīng)速率大于暗反應(yīng)速率；由于利用“間隙光”(光照20秒、黑暗20秒交替進(jìn)行)處理沙棘葉肉細(xì)胞，圖中O2釋放速率等于CO2吸收速率，但葉肉細(xì)胞呼吸的時(shí)間是光合作用的兩倍，所以D點(diǎn)光合作用速率大于細(xì)胞呼吸速率；照光與黑暗交替的頻率越快，植物的光合作用效率越高，所以與連續(xù)光照6小時(shí)，再連續(xù)暗處理6小時(shí)相比，“間隙光”處理12小時(shí)的光合產(chǎn)物較高。