Question

1．回答下列有關光合作用的問題．
某實驗小組用小球藻進行有關光合作用的實驗探究．下圖1為小球藻光合作用過程示意；圖2是在不同光照強度下測得的小球藻光合作用強度曲線；圖3表示將小球藻細胞懸浮液放入密閉的容器中，在保持一定的pH值和溫度時，給予不同條件時細胞懸浮液中溶解氧濃度變化的模式圖．據(jù)圖回答問題：

（1）圖1中過程甲被稱為三碳化合物的還原，物質A和F分別是氧氣、ATP．物質G的生理作用是是光反應進行的場所．
（2）若已知小球藻光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃，圖2為小球藻在25℃時光合作用速度與光照強度的關系．影響c點以后光合作用強度的主要因素是溫度和二氧化碳濃度．若將溫度提高到30℃（原光照強度和CO₂濃度不變），請在答題紙的圖2中畫出相應的光合作用速度與光照強度關系的曲線（要求標明a′、b′、c′三個點的位置）．
（3）在圖3中的丙處添加CO₂時，分析短時間內C₃的變化為增多，原因是CO₂固定增強．

（4）若在圖3中丁處給予適宜條件，使溶解氧的變化如圖中的c，預計1小時后，實際產生的氧氣量為450微摩爾．
（5）若在圖中丁處給予光補償點（此時光合速率等于呼吸速率）的光照，則正確表示溶解氧變化的曲線是a～g中的d；若在圖中丁處加入使光反應停止的試劑（不影響其他生理效應），則正確表示溶解氧變化的曲線是a～g中的e．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖1中，Ⅰ是光反應階段，Ⅱ是暗反應階段．A是氧氣，B是氫離子，C是NADP⁺，D是NADPH，E是ADP，F(xiàn)是ATP，G是類囊體薄膜．甲表示三碳化合物的還原過程．
圖2中，a點沒有光照，只進行呼吸作用，可代表呼吸作用速率，b點代表光補償點，c代表光飽和點．解答本題關鍵是利用題中所給條件“光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃”，因此由30℃降到25℃的條件時，植物的光合作用強度和呼吸作用強度均改變，光合作用強度增大，而呼吸作用強度下降，再由此判斷三點移動方向．
圖3中，在丙處添加CO₂時，要考慮到二氧化碳影響的是光合作用的暗反應中的二氧化碳的固定．丁點以后，若曲線不變，則表示光合作用等于呼吸作用強度；若曲線上升，則表示光合作用大于呼吸作用強度；如果曲線下降，則表示光合作用小于呼吸作用或只進行呼吸作用．

解答 解：（1）據(jù)圖1分析，甲表示三碳化合物的還原過程．圖中A是氧氣，F(xiàn)是ATP．G是類囊體薄膜，是光反應進行的場所．
（2）圖2為小球藻在25℃時光合作用速度與光照強度的關系，c點表示光飽和點，此時影響光合作用的因素不再是自變量光照強度，而是無關變量溫度和二氧化碳濃度．將溫度提高到30℃（原光照強度和CO₂濃度不變），呼吸作用強度會增大，光補償點也會增大，但光飽和點會降低，故曲線見答案．
（3）在圖3中的丙處添加CO₂時，CO₂固定增強，產生C₃增多，所以C₅減少．
（4）據(jù)圖3中曲線c，原來溶解氧量為260，現(xiàn)在溶解量為280，而釋放出來的氧氣量為20微摩爾，細胞呼吸消耗的氧氣量為210-200=10微摩爾，再根據(jù)時間計算是：20÷4×60+10÷4×60=450微摩爾．
（5）在圖中丁處給予光補償點的光照，則光合作用速率=呼吸作用速率，溶解氧的含量不變，對應在圖中的曲線是d．若在丁處加入光反應抑制劑，此時綠藻細胞不能進行光合作用，只能進行呼吸作用，又恢復到0～4分時的狀態(tài)，并且呼吸速率不變，因此e可以表示溶解氧變化的曲線．
故答案為：
（1）三碳化合物   氧氣、ATP   是光反應進行的場所
（2）溫度和二氧化碳濃度
（3）增多   CO₂固定增強
（4）450
（5）d    e

點評 本題難度適中，屬于考綱中理解、應用層次的考查，考查光合作用過程中的物質變化、影響光合作用的環(huán)境因素及探究實驗等方面的知識點．解答本題的關鍵是準確分析過程圖和曲線圖，利用控制變量的方法分析實驗裝置，能通過比較、分析與綜合等方法對實驗裝置和實驗結果做出合理的判斷或得出正確的結論能力．影響光合作用的環(huán)境因素包括：光照強度、溫度、CO₂濃度等，一般光合作用達到飽和點時，自變量將不再成為限制因素．