Question

【題目】為了探明臭柏幼苗在遮蔭處理下的光合特性，通過盆栽實(shí)驗(yàn)，測定了 75% 遮蔭處理下臭柏的葉面積、葉綠素含量等生理指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。請分析回答：

	株葉面積（cm2）	總?cè)~綠素 （mgg-1FW）	胞間CO2濃度 （μmolmol-1）	凈光合速率 （μmolm-2s-1）
75%遮蔭	3715	1．67	297	4．47
自然條件	2856	1．41	178	14．05

（1）葉綠素中含量較多的色素是_________。光反應(yīng)的產(chǎn)物中用于暗反應(yīng)的有_________。

（2）自然條件下胞間CO2濃度更低，推測其原因是_________。75%遮蔭處理一段時(shí)間后，臭柏幼苗產(chǎn)生的有利于提升光能利用率的變化是_________。

（3）為了進(jìn)一步研究臭柏光合作用O2產(chǎn)生和CO2吸收的部位，有人設(shè)計(jì)了“葉綠體膜和葉綠體基質(zhì)”離體實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)I：用酶破壞細(xì)胞壁，離心分離葉綠體；實(shí)驗(yàn)II：用充分研磨的方法破壞細(xì)胞，離心分離生物膜。在適宜光照的條件下，分別檢測兩組實(shí)驗(yàn)裝置是否產(chǎn)生O2和吸收CO2，預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析原因：

實(shí)驗(yàn)I：_________，原因是_________。

實(shí)驗(yàn)II：_________，原因是_________。

Answer 1

【答案】葉綠素a 還原氫（或者[H]或者NADPH）和ATP 光照強(qiáng)度大，凈光合率高，消耗CO2較快 總?cè)~綠素含量增加，葉面積增大 實(shí)驗(yàn)I：既有O2的產(chǎn)生，也有CO2的吸收 葉綠體類囊體膜完整，葉綠體基質(zhì)得以保留；（補(bǔ)充答案:葉綠體完整，光合作用能正常進(jìn)行） 實(shí)驗(yàn)II:能產(chǎn)生O2，但不能吸收CO2 葉綠體被破壞，分離只得到破碎的類囊體膜，葉綠體基質(zhì)流失（補(bǔ)充答案:實(shí)驗(yàn)II中只有類囊體膜，無葉綠體基質(zhì)，只能進(jìn)行光反應(yīng)）

【解析】

分析表格數(shù)據(jù)可知：在75%遮蔭條件下，株葉面積、總?cè)~綠素及胞間CO2濃度均高于自然條件，但凈光合速率遮蔭條件低于自然條件。

（1）葉綠素中含量較多的色素是葉綠素a；光反應(yīng)的產(chǎn)物有[H]、ATP和O2，其中[H]和ATP可用于暗反應(yīng)中C3的還原；

（2）據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，自然條件下植物的凈光合速率較遮蔭條件高，原因是光照強(qiáng)度較強(qiáng)，植物光合作用較強(qiáng)，故消耗CO2也較快；據(jù)表格可知：75%遮蔭處理一段時(shí)間后，臭柏幼苗的總?cè)~綠素含量增加，葉面積增大，這些變化均有利于提升光能利用率；

（3）光合作用O2產(chǎn)生和CO2吸收的部位分別是葉綠體類囊體薄膜和葉綠體基質(zhì)；實(shí)驗(yàn)I用酶破壞細(xì)胞壁，離心分離得到葉綠體；實(shí)驗(yàn)II用充分研磨的方法破壞細(xì)胞，離心分離生物膜，再將其置于適宜光照的條件下，則預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果為：

因?qū)嶒?yàn)I葉綠體完整，光反應(yīng)和暗反應(yīng)均可正常進(jìn)行，故既有O2的產(chǎn)生，也有CO2的吸收；

:實(shí)驗(yàn)II中只有類囊體膜，無葉綠體基質(zhì)，只能進(jìn)行光反應(yīng)，故該組只能產(chǎn)生O2，但不能吸收CO2。