Question

【題目】某生物小組利用圖1裝置在光合作用最適溫度（25℃）下培養某植株幼苗，通過測定不同時段密閉玻璃罩內幼苗的02釋放速率來測量光合速率，結果如圖2所示。請據圖回答：

（1）若用缺鎂的完全培養液培養，葉肉細胞內_________合成減少，從而影響植物對光的吸收。

（2）光照條件下植物吸收的C02在_________（細胞具體結構）中參與反應，而在黑暗、氧氣充足條件下C02是由_______________（細胞具體結構）中釋放的。光照條件下，根尖細胞內合成ATP的場所除線粒體外還有_________________。

（3）曲線中t1t4時段，玻璃罩內C02濃度最高點和最低點依次是________和________；t4時補充C02，此時葉綠體內C3的含量將_________。

（4）根據測量結果t4時玻璃罩內02的量與t0時相比增加了128mg，此時植株積累葡萄糖的量為______mg。若t5時溫度由25℃升高至35℃，植株光合速率的變化是_________（升高/不變/降低）。

Answer 1

【答案】 葉綠素 葉綠體基質 線粒體基質 細胞質基質 t2 t4 增多 120 降低

【解析】試題分析：裝置圖1是植物幼苗在密閉罩內進行光合作用的示意圖，在充足光照下，隨時間的推移，罩內CO2濃度逐漸下降，光合速率逐漸減低至與呼吸速率相等。圖2中曲線分別表示幼苗在不同條件下釋放氧氣的速率變化。在t0t1內，黑暗條件下，幼苗只進行穩定的有氧呼吸消耗氧氣，速率不變；在t1t4內，光照充足，幼苗開始凈光合速率釋放氧氣速率逐漸增大，之后因CO2濃度下降，釋放氧氣速率下降，到t4時，罩內氧氣濃度最高，CO2濃度最低；其中在t2時，由于凈光合速率為0，說明此時罩內氧氣濃度最低，CO2濃度最高；在期間，由于補充CO2，固定CO2加快，暗反應加快，光反應隨之加快，釋放氧氣速率再次增大。

（1）鎂元素為合成葉綠素所必需的元素，缺鎂會使葉肉細胞內葉綠素的合成減少，影響植物對光的吸收。

（2）光照條件下，植物進行光合作用，吸收C02釋放氧氣，C02參與光合作用的暗反應階段，場所為葉綠體基質。黑暗、氧氣充足條件下，植物進行有氧呼吸，有氧呼吸的第二階段會產生C02，場所為線粒體基質。根尖細胞沒有葉綠體，因此光照條件下只能進行呼吸作用，有氧呼吸的場所是細胞質基質和線粒體，在細胞質基質中葡萄糖被分解為丙酮酸與[H]，同時合成少量ATP。

（3）觀察圖2，t1t4時段光合速率小于呼吸速率，表現為消耗氧氣，釋放C02，C02含量增多，t2～t4時段光合速率大于呼吸速率，表現為吸收C02，C02含量減少，因此C02濃度最高的點是t2點，最低的點是t4點。由于t3～t4階段氧氣的釋放速率下降，而補充C02后，氧氣的釋放速率又逐漸增高，故推測t3～t4階段下降的原因為C02濃度不足，抑制了光合作用的暗反應階段，故補充C02后，暗反應速率加快，葉綠體內C3的含量增加。

（4）根據光合作用的總反應式：，氧氣增加了128/32=4mmol，因此增加的葡萄糖的質量為180×4/6=120mg。光合作用需要酶的參與，由題可知，光合作用的最適溫度為25℃，因此將溫度調到35℃后，酶的活性降低，光合速率也隨之降低。