Question

【題目】以下圖1是光合作用過程模式圖，字母表示相應(yīng)物質(zhì)，數(shù)字表示生理過程，羅馬數(shù)字表示結(jié)構(gòu)部位，據(jù)圖回答：

（1）寫出編號(hào)的名稱：B____________ D______________ IV_____________

（2）從V處至Ⅲ處，跨膜運(yùn)輸方式是____________________

（3）I、II是色素蛋白系統(tǒng)，據(jù)圖1的信息和所學(xué)知識(shí)，判斷下列各選項(xiàng)對(duì)I、II色素蛋白系統(tǒng)功能的闡述，正確的有（_________）

A.兩種色素蛋白系統(tǒng)含有葉綠素A分子 B.兩種色素蛋白系統(tǒng)均含酶

C.兩種色素蛋白體系統(tǒng)的功能既有區(qū)別又有聯(lián)系 D.兩種色素蛋白系統(tǒng)能運(yùn)輸C6

某活動(dòng)小組的同學(xué)研究A和B兩個(gè)植物物種對(duì)溫度及CO2濃度的反應(yīng)，其實(shí)驗(yàn)如下：

實(shí)驗(yàn)一：在30℃條件下測(cè)得A、B葉片光合速率、呼吸速率，作為對(duì)照。

將A、B葉片置于不同的溫度條件下，測(cè)定其光合作用速率和呼吸作用的速率，再求得與30℃對(duì)照數(shù)據(jù)相比的百分率，結(jié)果如下圖2所示。

實(shí)驗(yàn)二： 將A葉放在密封透明的小室內(nèi)，給以適宜光照，在不同CO2濃度下測(cè)定光合作用效率，結(jié)果如下圖3所示。

（4）在測(cè)定光合作用速率時(shí)，影響測(cè)試結(jié)果的無關(guān)變量主要有__________________（舉兩例）。測(cè)定呼吸作用速率時(shí)應(yīng)注意的環(huán)境條件是________________。

（5）據(jù)圖2分析、判斷： 物種A的呼吸作用速率超出溫度______℃時(shí)便開始下降。植物B有機(jī)物積累量最多的溫度約為_________℃。

（6）據(jù)圖3回答： 當(dāng)小室CO2濃度是大氣濃度35%時(shí)，若利用的CO2全部轉(zhuǎn)化為葡萄糖，A植物每平方米葉、每分鐘合成葡萄糖__________克。

Answer 1

【答案】高能e NADPH 葉綠體類囊體膜 主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn) ABC 光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度 遮光 50℃ 30-35℃ 1200

【解析】

1、光合作用的場(chǎng)所是葉綠體，其中光反應(yīng)發(fā)生在類囊體薄膜上，暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。根據(jù)光合作用過程可以判斷：Ⅰ和Ⅱ表示類囊體薄膜上的色素，Ⅲ表示類囊體膜內(nèi)基質(zhì)，Ⅳ類囊體薄膜，Ⅴ表示葉綠體基質(zhì)；圖中字母A是H+，B是高能e，C是NADP+，D是NADPH，E是ADP，F是ATP，G是五碳化合物，H是三碳化合物。

2、影響光合作用的環(huán)境因素有光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度、含水量和礦質(zhì)元素等。

3、在測(cè)定呼吸速率時(shí)，應(yīng)對(duì)植物進(jìn)行遮光處理，讓植物只進(jìn)行呼吸作用，以保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。

（1）根據(jù)光合作用的光反應(yīng)水的光解可知：水光解可以產(chǎn)生氧氣、H+、高能e，而高能e+NADP++H+→NADPH，該反應(yīng)都發(fā)生在類囊體薄膜上，由此可以確定圖中B為高能e，D為NADPH，Ⅳ為葉綠體類囊體膜。

（2）圖中表示H+，H+從葉綠體基質(zhì)處至類囊體膜內(nèi)進(jìn)行的跨膜運(yùn)輸方式為主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。

（3）圖中看出，色素蛋白系統(tǒng)Ⅰ、Ⅱ均能吸收光能，因此可以確定兩種色素蛋白系統(tǒng)含有葉綠素A分子、均含酶；在系統(tǒng)Ⅰ中還可以發(fā)生水的光解，而系統(tǒng)Ⅱ不能，而它們都在傳遞高能e，因此兩種色素蛋白體系統(tǒng)的功能既有區(qū)別又有聯(lián)系；圖中C6是在葉綠體基質(zhì)中合成，然后可以運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，其過程中不需要兩種色素蛋白系統(tǒng)運(yùn)輸。綜上ABC正確，D錯(cuò)誤，故選ABC。

（4）影響光合作用的環(huán)境因素主要有光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度等。在測(cè)定光合作用速率時(shí)，實(shí)驗(yàn)的自變量為溫度，因此影響測(cè)試結(jié)果的無關(guān)變量主要有：光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度。測(cè)定呼吸作用速率時(shí)，為了防止光合作用對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，因此應(yīng)在遮光條件下讓植物只進(jìn)行呼吸作用。

（5）圖2曲線中看出，虛線代表物種A的呼吸作用速率，其呼吸速率在50℃之前一直處于上升趨勢(shì)，超出溫度 50℃時(shí)便開始下降。圖中實(shí)線代表B植物的光合作用二氧化碳利用量，在30-35℃時(shí)，其對(duì)照百分比達(dá)到100%，與其它溫度比較，此時(shí)的光合作用速率最高，因此在此段溫度范圍內(nèi)植物B有機(jī)物積累量最多。

（6）圖3看出，當(dāng)小室CO2濃度是大氣濃度35%時(shí)，其CO2利用量為40mol/m2min，根據(jù)光合作用的化學(xué)方程式，6mol的二氧化碳生成1mol的葡萄糖，因此若利用的CO2全部轉(zhuǎn)化為葡萄糖，A植物每平方米葉、每分鐘合成葡萄糖=40÷6×180=1200克。