Question

【題目】某科研人員將綠色的小麥葉片放在溫度適宜的密閉容器內(nèi)，在不同的光照條件下，測(cè)定該容器內(nèi)氧氣量的變化如圖所示。請(qǐng)分析回答：

（1）在第10min時(shí)，葉肉細(xì)胞產(chǎn)生[H]和ATP的細(xì)胞器是______。

（2）B點(diǎn)時(shí)，葉片的光合作用速率________（填“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用速率。A點(diǎn)以后的短時(shí)間內(nèi)，葉片細(xì)胞內(nèi)C5的量將________。

（3）在0～5min內(nèi)，該容器內(nèi)氧氣量減少的原因是______。在5～15min內(nèi)，該容器內(nèi)氧氣量增加的速率逐漸減小，這是因?yàn)?/span>_______。

（4）如果小麥葉片的呼吸速率始終不變，則在5～15min內(nèi)，小麥葉片光合作用的氧氣產(chǎn)生量是_____mol。

（5）同一小麥植株的底部老葉呼吸作用強(qiáng)度比頂部幼葉弱，其內(nèi)部原因可能是________。

（6）若向密閉容器中加入18O標(biāo)記的O2，可在該綠色植物葉肉細(xì)胞中檢測(cè)到放射性的淀粉。18O最短的轉(zhuǎn)移途徑是_____。

Answer 1

【答案】葉綠體和線粒體 等于 增加 黑暗條件下，葉片只進(jìn)行呼吸作用吸收氧氣，不進(jìn)行光合作用釋放氧氣 從第5分鐘開始，光照條件下，光合作用速率大于呼吸作用速率（凈光合作用速率大于零），二氧化碳濃度逐漸降低，反過(guò)來(lái)使得光合速率減慢，凈光合作用速率減慢，釋放氧氣的速率降低 6×10-7 酶活性降低 18O2→C18O2→（CH218O）

【解析】

據(jù)圖分析：在0～5min之間，容器處于黑暗條件下，此時(shí)植物只進(jìn)行呼吸作用，因此氧氣的減少量可表示呼吸作用消耗量，同時(shí)也可以計(jì)算出呼吸速率；5min之后，給予光照，此時(shí)植物同時(shí)進(jìn)行光合作用和呼吸作用，因此氧氣的增加量可以表示凈光合作用量。

（1）光合作用與呼吸作用均可產(chǎn)生[H]和ATP，在10min時(shí)小麥既進(jìn)行光合作用又進(jìn)行呼吸作用，因此小麥葉肉細(xì)胞產(chǎn)生[H]和ATP的細(xì)胞器是線粒體與葉綠體。

（2）B點(diǎn)時(shí)，植物光合作用和呼吸作用同時(shí)進(jìn)行，此時(shí)容器內(nèi)氧氣量不再發(fā)生變化，說(shuō)明光合作用產(chǎn)生的氧氣正好被呼吸作用消耗掉，即呼吸作用速率等于光合作用速率。A點(diǎn)給予光照，植物開始進(jìn)行光反應(yīng)，導(dǎo)致C3化合物開始還原，C5的來(lái)源增加，同時(shí)去路不變，因此C5含量增加。

（3）在0～5min之間，小麥葉片在暗室中只進(jìn)行呼吸作用，吸收氧氣，因此密閉容器內(nèi)氧氣量減少。從第5分鐘開始，光照條件下，光合作用速率大于呼吸作用速率（凈光合作用速率大于零），密閉容器內(nèi)二氧化碳濃度逐漸降低，反過(guò)來(lái)使得光合速率減慢，凈光合作用速率減慢，釋放氧氣的速率降低。

（4）據(jù)圖可知，0～5分鐘之間，小麥葉片在暗室中只進(jìn)行呼吸作用，所以呼吸作用每分鐘消耗氧氣量=（5-4）×10-7mol÷5min=0.2×10-7mol/min；5～15min之間，小麥的凈光合作用速率=（8-4）×10-7mol÷10min=0.4×10-7mol/min；故小麥的真光合作用速率=凈光合作用速率+呼吸消耗=0.4×10-7mol/min+0.2×10-7mol/min=6×10-8mol/min。515min內(nèi)，小麥葉片光合作用的氧氣產(chǎn)生量=真光合作用速率×10min=6×10-7 mol。

（5）同一小麥植株的底部葉片呼吸作用強(qiáng)度比頂部葉片弱，其內(nèi)部最可能的原因是底部葉片衰老，酶活性降低。

（6）18O標(biāo)記的18O2首先參與有氧呼吸第三階段反應(yīng)進(jìn)入H218O，H218O參與有氧呼吸第二階段反應(yīng)進(jìn)入C18O2，C18O2參與光合作用的暗反應(yīng)生成（CH218O）。