Question

土壤干旱使植物葉片的光合速率下降．某研究性學習小組采用盆栽實驗，模擬干旱環(huán)境，探究植物葉片光合速率下降的原因．實驗開始時土壤水分充足，然后實驗組停止?jié)菜�，對照組土壤水分條件保持適宜，實驗結(jié)果如圖1所示．請回答：

（1）實驗組葉片光合速率下降，這是由于：
①水是

 

的原料，又是光合產(chǎn)物在植物體內(nèi)

 

的主要介質(zhì)．
②缺水使葉綠體中的

 

合成受阻，影響光合作用的光反應．
③缺水導致氣孔關(guān)閉，葉片內(nèi)

 

濃度下降，光合速率下降．
（2）研究發(fā)現(xiàn)，有些植物可改變CO₂吸收方式來適應干旱環(huán)境．圖2是某植物在干旱環(huán)境中一晝夜對CO₂的吸收情況，依圖分析：
①該植物在0-4時合成ATP和[H]的場所有

 

和

 

，此時段

 

（填“有”或“無”）光合作用的暗反應發(fā)生，原因是

 

．
②10-16時細胞中能量的轉(zhuǎn)化形式為

 

．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環(huán)境因素,光反應、暗反應過程的能量變化和物質(zhì)變化,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：（1）分析題干信息可知，實驗開始時土壤水分充足，然后實驗組停止?jié)菜�，對照組土壤水分條件保持適宜，由此可以看出，實驗的自變量是土壤中的水分含量，因此該實驗的目的是探究水分對植物葉片光合速率的影響原因，因變量是葉片的光合速率、葉片中葉綠素的含量、氣孔開度；
（2）圖2是某植物在干旱環(huán)境中一晝夜對CO₂的吸收情況分析題圖曲線可知，0～4時，二氧化碳吸收速率相等，此時沒有光照，不能進行光合作用，4時以后，為適應干旱環(huán)境，氣孔開度降低，二氧化碳的吸收速率減小，10-16時，氣孔幾乎全部關(guān)閉，吸收二氧化碳速率為0，此時光合作用需要的二氧化碳來自細胞呼吸和四碳化合物．

解答： 解：（1）①光合作用的光反應階段的反應物是水，自由水在植物體內(nèi)移動，是光合產(chǎn)物在植物體內(nèi)運輸?shù)慕橘|(zhì)，因此水的含量會影響光合作用．
②分析圖1中的乙可知，與對照組相比，缺水的實驗組葉綠素含量下降，由此可以推斷：缺水使葉綠體中的葉綠素合成受阻，進而影響光合作用的光反應階段．
③分析圖1中的丙可知，與對照組相比，缺水的實驗組氣孔開度降低，由此可以推斷：缺水導致氣孔關(guān)閉，葉片內(nèi)二氧化碳濃度降低，影響光合作用的暗反應階段，進而影響光合作用速率．
（2）①分析題圖2 曲線可知，0-4時，雖然吸收二氧化碳，但是沒有光照，不能進行光合作用，細胞只進行呼吸作用，因此ATP合成的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體；由于此時沒有光照，不能進行光反應產(chǎn)生[H]和ATP，因此暗反應因缺乏[H]和ATP而無法進行．
②10-16時，植物細胞既進行光合作用也進行呼吸作用，光合作用過程的光反應階段把光能轉(zhuǎn)變成化學能儲存在ATP中，暗反應階段把儲存在ATP中的活躍的化學能轉(zhuǎn)移到糖類等有機物中，形成穩(wěn)定的化學能，呼吸作用過程將儲存在有機物中的穩(wěn)定的化學能釋放出來，一部分以熱能的形式散失，一部分轉(zhuǎn)移到ATP中．
故答案應為：
（1）①光合作用    運輸
②葉綠素
③二氧化碳
（2）①細胞質(zhì)基質(zhì)   線粒體   無   葉綠體在無光時不能進行光反應產(chǎn)生ATP和[H]
②光能→ATP中的化學能→糖類等有機物中的化學能→ATP中的化學能和熱能

點評：本題的知識點是水分對光合作用的影響，C₄植物與干旱環(huán)境相適應的光合作用過程的特點，分析題圖獲取信息是解題的突破口，對于光合作用和呼吸作用過程的理解把握知識點間的內(nèi)在聯(lián)系是解題的關(guān)鍵．