Question

【題目】研究人員通過測定密閉玻璃容器中某植株的O2產生速率來探究環境因素對光合作用的影響，如下兩圖是在溫度適宜、CO2濃度為0.03%的條件下進行實驗后繪制的相關曲線。

（1）圖1中，a點時葉肉細胞中產生ATP的場所是________________，若在CO2濃度為1%條件下進行實驗，則該圖中b點的位置移動情況是____________________________。

（2）圖2中，該植株進行光合作用是從曲線中的________點開始的，EF段限制該植株光合作用的因素是_________________________。

（3）在圖1實驗的環境條件下，若每天光照8小時，則平均光照強度至少要大于_________________klx時，植株才能夠正常生長。圖2中，S1、S2和S3的面積關系為_________________________時，說明實驗結束后植株的干重增加了。

（4）研究人員用該植物的綠葉做“色素的提取與分離”實驗時，用含Cu2+的試劑處理葉片能使葉片長時間保持綠色（每分子葉綠素含有一個Mg2+，可被Cu2+等置換，形成銅代葉綠素），其原因可能是__________________________________________。葉綠體中的色素吸收光能的兩個用途是________________________________。

Answer 1

【答案】線粒體和細胞質基質 向左移 A CO2濃度 6 S2>S1+S3 銅代葉綠素比葉綠素穩定 水的分解和ATP的合成

【解析】

分析圖1：圖一表示在一定濃度的CO2和適當溫度條件下，測定番茄葉片在不同光照條件下的光合作用速度與光照強度的關系。a點時，光合強度為0，此時植物細胞只進行呼吸作用；ab段，呼吸作用強度大于光合作用強度；b點時，呼吸作用強度等于光合作用強度；b點之后，呼吸作用強度小于光合作用強度。

分析圖2：A點開始進行光合作用，G點時光合作用消失。S2表示白天光照較強時光合作用積累的有機物，S1+S3表示夜間及光照較弱時消耗的有機物，因此一晝夜該植物有機物的積累總量=白天光照較強時光合作用積累量-夜間及光照較弱時消耗量=S2-（S1+S3）。

（1）圖1中a點時，光合強度為0，此時植物細胞只進行呼吸作用，故產生ATP的場所是線粒體和細胞質基質，若在CO2濃度為1%條件下進行實驗，CO2濃度濃度增加，呼吸作用減弱，要保證呼吸作用強度等于光合作用強度，則需降低光照強度，故b點向左移動。

（2）圖2中，通過圖示分析出呼吸作用強度為2，但是在A點，氧氣消耗速率小于2，說明此時細胞的呼吸作用大于光合作用，故該植株進行光合作用是從曲線中的A點開始的，G點時光合作用消失．因此得到圖乙曲線的實驗中，給植株光照時間共有14h，其中有光照且光照強度一定保持不變的時間段有AB和CD，EF段限制因素為CO2濃度。

（3）在圖甲實驗的環境條件下，光照強度為6klx時，凈光合速率為4，呼吸速率為2，若每天光照8小時，則凈光合作用量=4×8-2×16=0，故平均光照強度至少要大于6klx時，植株才能夠正常生長。當圖中S1、S2和S3的面積關系為S2＞S1+S3時，說明實驗結束后植株的干重增加了。

（4）研究人員用該植物的綠葉做“色素的提取與分離”實驗時，用含Cu2+的試劑處理葉片能使葉片長時間保持綠色（每分子葉綠素含有一個Mg2+，可被Cu2+等置換，形成銅代葉綠素），其原因可能是銅代葉綠素比葉綠素穩定。葉綠體中的色素吸收光能的兩個用途是水的分解和ATP的合成。