Question

【題目】如圖是在不同光照條件下對某片小麥葉吸收CO2速率的測定結(jié)果，O2等環(huán)境條件恒定且適宜。據(jù)圖回答下列問題。

（1）圖中②處照光時(shí)吸收光能的光合色素包括_________，分離小麥葉片光合色素的方法是_________。

（2）圖中②處照光一段時(shí)間后再于③處進(jìn)行斷光處理，細(xì)胞釋放的CO2除來自細(xì)胞呼吸外，還來自其他釋放CO2的生理過程，依據(jù)是______________。

（3）科學(xué)家利用______________的方法追蹤CO2中碳原子的來源，最終探明了其他釋放CO2的生理過程如下圖A過程所示。③處斷光處理后，短時(shí)間內(nèi)細(xì)胞中A過程仍能進(jìn)行的原因是______________。

Answer 1

【答案】葉綠素和類胡蘿卜素 紙層析法 ③處斷光后瞬間，CO2的釋放速率大于①處黑暗條件下呼吸作用釋放CO2的速率 同位素標(biāo)記 斷光處理短時(shí)間內(nèi)，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]還有大量積累，且細(xì)胞處于高O2低CO2環(huán)境中，細(xì)胞利用光反應(yīng)的產(chǎn)物和C5進(jìn)行A過程生成CO2和C3，有利于暗反應(yīng)的進(jìn)行

【解析】

分析題干曲線圖可知，①處小麥葉處于黑暗條件下，只進(jìn)行呼吸作用釋放CO2，②處照光后開始進(jìn)行光合作用，光合作用吸收CO2的速率遠(yuǎn)大于呼吸作用釋放CO2的速率，③處突然斷光，釋放CO2的速率瞬間增大，后逐漸減小至穩(wěn)定狀態(tài)。

（1）光合作用光反應(yīng)過程吸收光能的色素包括葉綠素（葉綠素a、葉綠素b）和類胡蘿卜素（胡蘿卜素、葉黃素）；由于綠葉中的不同光合色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢，因此可以利用紙層析法分離。

（2）分析曲線圖可知，③處突然斷光，釋放CO2的速率瞬間增大，且大于①處黑暗條件下呼吸作用釋放CO2的速率，因此可推斷細(xì)胞釋放的CO2除來自細(xì)胞呼吸外，還來自其他釋放CO2的生理過程。

（3）利用放射性同位素14C標(biāo)記，可追蹤CO2中碳原子的來源。分析圖示過程可知，除暗反應(yīng)過程外，A過程為細(xì)胞內(nèi)的C5在酶Ⅰ的催化下與O2反應(yīng)生成C2并釋放CO2，同時(shí)C2可在ATP作用下生成C3，稱為光呼吸過程。斷光后仍能發(fā)生A過程的原因是：斷光處理短時(shí)間內(nèi)，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]還有大量積累，且細(xì)胞處于高O2低CO2環(huán)境中，細(xì)胞利用光反應(yīng)的產(chǎn)物和C5進(jìn)行A過程生成CO2和C3，有利于暗反應(yīng)的快速進(jìn)行。