Question

【題目】回答下列關于綠色植物細胞代謝的相關問題：

I．早在1943年，愛默生以綠藻和藍藻為材料，做了如下三個實驗：①單獨用波長660nm紅光照射，單位時間氧氣釋放量為A；②單獨用波長710nm的遠紅光照射，單位時間的氧氣釋放量為B；③在遠紅光（710nm）的條件下，然后補充紅光（660nm），單位時間的氧氣釋放量為C。結果如下圖所示：

注：箭頭向上和向下分別表示光照的開和關。

①該實驗結果說明_____________________________________________________________________；

②上述現(xiàn)象說明植物體中可能存在兩種色素系統(tǒng)，各有不同的__________，進行不同的_________。

Ⅱ．圖2表示M植物細胞中部分結構發(fā)生反應的示意圖，圖3表示M、N兩種植物光合速率與光照強度的關系曲線。請分析回答：

①圖2中物質(zhì)E、K分別是__________、___________。

②圖2中x1～x4分別表示相關過程中物質(zhì)B的量，y1～y4表示相關過程中物質(zhì)L的量。若圖3中M植物在光強z時，x4=y4，則下列有關等式在數(shù)值上成立的是______（多選）。

A．x4=x1-y2 B．x2=y1-x4 C．y1=x2+y4 D．y2=y3-x1

③已知s2=-1，s3=2，x2=y4=3，將植物M、N置于z光照，其他條件相同且適宜的環(huán)境中處理相同時間，植物M、N固定CO2的量之比為___________。

Answer 1

【答案】 紅光和遠紅光同時照射植物時，光合作用速率增加，且遠大于分別照射時的總和 吸收波長的光（吸收峰值） 光反應 還原型輔酶Ⅱ（或[H]） 還原型輔酶Ⅰ（或[H]） ABC 2：1

【解析】試題分析：本題考查光合作用、呼吸作用等的相關知識，意在考查學生能理解所學知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論的能力。解答本題需掌握以下知識點：光合作用分為反應階段和暗反應階段。光反應階段：水的光解（2H2O→4[H]+O2）、ATP的形成（ADP+Pi+能量→ATP）；暗反應階段：CO2的固定（CO2+C5→2C3）、C3的還原{2C3→（CH2O）+C5。有氧呼吸的過程： 1、C6H12O6→2丙酮酸+4[H]+能量（細胞質(zhì)基質(zhì)）；2、2丙酮酸+6H2O→6CO2+20[H]+能量（線粒體基質(zhì)）；3、24[H]+6O2→12H2O+能量（線粒體內(nèi)膜）。圖2表示細胞呼吸與光合作用的具體過程；圖3表示光照強度對光合作用速率的影響，其中v點表示光補償點，此時呼吸強度=光合強度，w點為光飽和點，此時光合速率最大。

I、①據(jù)圖分析可，知圖1的實驗結果說明紅光和遠紅光同時照射植物時，光合作用速率增加，且遠大于分別照射時的總和。

②上述現(xiàn)象說明植物體中可能存在兩種色素系統(tǒng)，各有不同的吸收波長的光，進行不同的光反應。

Ⅱ．①據(jù)圖1知，物質(zhì)E是還原型輔酶Ⅱ，K是[H]。

②據(jù)圖判斷可知，B、x1、x2、x3、x4代表氧氣，L、y1、y2、y3、y4代表二氧化碳，根據(jù)光合作用與呼吸作用的關系可知，x4=x1-x2，據(jù)有氧呼吸反應式可知x2=y2，因此x4=x1-y2；根據(jù)光合作用與呼吸作用的關系可知y1=y2+y4，進一步推出y2=y1-y4,又x2=y2，x4=y4，因此x2=y1-x4；y1=y2+y4，而x2=y2，x4=y4，可推出y1=x2+y4。由所給條件及圖示無法推出y2=y3-x1,故ABC正確，D錯誤。

③結合圖2與圖3可判斷s4=y4=3，|s1| =x2=3，根據(jù)總光合速率=凈光合速率+呼吸速率可知，在光照強度為z時，植物M、N固定CO2的量之比即其總光合速率之比=（3+3）：（2+1）=2：1。