Question

光合作用和呼吸作用是植物最重要的兩種代謝活動．為了測量相關代謝活動的數據，某生物興趣小組設計了如下實驗：圖甲為測定光合作用速度的裝置，在密封的試管內放置一新鮮葉片和CO₂緩沖液，試管內氣體體積的變化可根據毛細刻度管內紅色液滴的移動距離（mL）測得．在不同強度的光照條件下，測得的氣體體積變化如圖乙所示．假設實驗過程中該新鮮葉片的生理狀況始終不變，請回答如下問題：

（1）光照強度在0到20千勒克司范圍內，限制光合作用強度的主要因素是

 

．
（2）將圖甲裝置從光照條件下突然轉移至暗室（其他條件不變），則葉片中三碳化合物的瞬間含量將

 

．
（3）將圖甲裝置置于暗室2小時，毛細刻度管中紅色液滴的移動狀態(tài)是

 

．
（4）標記實驗開始時毛細刻度管中紅色液滴所在位置為初始標記位置．實驗時，在30分鐘內光照強度由0漸變?yōu)?.5千勒克司（不同光照強度照射的時問均等），在此過程中，當光照強度為2.5千勒克司時，液滴所在位置為

 

．
A．離實驗初始標記位置最遠                        B．在初始位置始終沒有移動
C．從初始位置移動一點距離后又回到初始位置          D．無法確定
（5）假設溫度恒定（該狀態(tài)下的氣體體積已經轉化為標準狀況下的氣體體積），給予該葉片足量的光照8小時，則一晝夜中該葉片的重量變化是

 

克．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環(huán)境因素,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：結合題意分析圖解：試管中葉片既進行呼吸作用也進行光合作用．當呼吸作用強度大于光合作用強度時，氧氣減少而二氧化碳增多，但多余的二氧化碳會被緩沖液吸收，所以氣體總量減少；當呼吸作用強度小于光合作用強度時，氧氣增多而二氧化碳減少，但緩沖液能維持環(huán)境中二氧化碳的濃度，所以氣體總量增加．
乙圖中可以看出，呼吸速率為11.2ml/h；光照強度為2.5千勒克司為光補償點，此時光合作用等于呼吸作用；光飽和點時的植物的凈光合速率為33.6ml/h．

解答： 解：（1）光照強度在0到20千勒克司范圍內，圖中可以看出，隨著光照強度的增強光合作用強度也在增強，因此限制光合作用強度的主要因素是光照強度．
（2）將圖甲裝置從光照條件下突然轉移至暗室（其他條件不變），光反應將立即停止，則光反應的產生的ATP和[H]減少，抑制了暗反應中三碳化合物的還原，因此則葉片中三碳化合物的瞬間含量將增加．
（3）將圖甲裝置置于暗室2小時，葉片只能進行呼吸作用．有氧呼吸過程消耗氧氣釋放二氧化碳，由于二氧化碳緩沖液可以維持裝置內二氧化碳的穩(wěn)定，因此裝置中氣體總量將減少，導致毛細刻度管中紅色液滴向左移動．
（4）圖中可以看出2.5千勒克司為光補償點，此時光合作用等于呼吸作用，而在此之前呼吸作用總是大于光合作用，因此氧氣的吸收大于釋放，裝置中氣體總量不斷減少，因此在30分鐘內光照強度由0漸變?yōu)?.5千勒克司時，液滴所在位置為離實驗初始標記位置最遠．
（5）足量的光照視為光飽和點，此時植物的凈光合速率為33.6ml/h，而夜間呼吸速率為11.2ml/h，因此給予該葉片足量的光照8小時，則一晝夜中二氧化碳凈吸收量=33.6×8-11.2×16=89.6ml，折合為葡萄糖=（0.0896÷22.4）÷6×180=0.12克．
故答案為：
（1）光照強度 
（2）增加
（3）左移 
（4）A 
（5）0.12

點評：本題具有一定的難度，考查影響光合作用的環(huán)境因素、物質變化、光合作用和呼吸作用的關系以及有關計算，將兩種重要代謝作用的關系設計在一個密閉的裝置中，同時又用緩沖液來調節(jié)裝置中二氧化碳量，意在考查考生從材料中獲取信息的能力和對知識的理解遷移能力．