Question

【題目】(五）光合作用

番茄營(yíng)養(yǎng)豐富，栽培廣泛。左圖是番茄植株光合作用場(chǎng)所及過(guò)程示意圖。為提高溫室番茄產(chǎn)量，研究補(bǔ)光時(shí)長(zhǎng)和補(bǔ)光光質(zhì)對(duì)番茄凈光合速率Pn(即光合作用合成有機(jī)物的速率減去呼吸作用消耗有機(jī)物的速率）的影響，結(jié)果如右圖。

【1】左圖中B表示的物質(zhì)有_____________，反應(yīng)Ⅱ中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換是______________。

【2】左圖中吸收可見(jiàn)光的色素位于結(jié)構(gòu)[__ ]（填數(shù)字），該結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)具有的生理意義是______，從而提高了光合速率。

【3】光合作用過(guò)程中，水光解的作用是 。(多選)

A. 提供e B. 提供H+ C. 使葉綠素分子活化 D. 為合成ATP提供能量

【4】補(bǔ)充光質(zhì)主要影響了左圖中的反應(yīng)_______(Ⅰ/Ⅱ)；選擇紅光與藍(lán)光為主要補(bǔ)充光質(zhì)的原因是___________________。

【5】據(jù)右圖分析，下列相關(guān)敘述正確的是 。(多選)

A. 延長(zhǎng)補(bǔ)光時(shí)間可提高凈光合速率

B. 補(bǔ)充3種光質(zhì)均能提高凈光合速率

C. 補(bǔ)充紅光與藍(lán)光可能提高了合成有機(jī)物的速率

D. 補(bǔ)充紅藍(lán)復(fù)合光可能降低了消耗有機(jī)物的速率

【6】為提高溫室番茄產(chǎn)量，某研究者據(jù)右圖分析，認(rèn)為“每日補(bǔ)照4h紅藍(lán)復(fù)合光”為最佳補(bǔ)光方案，寫出該方案的合理與局限之處。

_____________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】

【1】ATP、NADPH活躍→穩(wěn)

【2】①增大酶和色素的面積，更有利于吸收光能，促進(jìn)光反應(yīng)

【3】ABD

【4】Ⅰ紅光誦過(guò)光合色素吸收驅(qū)動(dòng)光合作用；紅光促進(jìn)莖伸長(zhǎng)，促進(jìn)碳水化合物合成，有利于果蔬VC和糖的合成藍(lán)光抑制莖伸長(zhǎng)，促進(jìn)葉綠素合成，有利于氮同化和蛋白質(zhì)合成，有利于抗氧化物質(zhì)合成

【5】ABC

【6】合理，據(jù)圖2，①光合速率提髙，照射時(shí)間>4h，凈光合速率最高，番茄積累的有機(jī)物最多，因此該方案是合理的；但是本實(shí)驗(yàn)沒(méi)有補(bǔ)償光大于4h的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，無(wú)法判斷每日補(bǔ)光4h是否是最佳，同時(shí)因?yàn)闊o(wú)法獲知紅藍(lán)復(fù)合光兩種光的比例是否會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)造成影響

【解析】據(jù)圖分析，圖中反應(yīng)Ⅰ表示光反應(yīng)階段，反應(yīng)Ⅱ表示暗反應(yīng)將段；物質(zhì)A表示氧氣，物質(zhì)B表示ATP和NADPH，物質(zhì)C表示三碳化合物，物質(zhì)D表示五碳化合物；①表示類囊體薄膜，②表示葉綠體基質(zhì)，③表示葉綠體內(nèi)膜。

【1】根據(jù)以上分析已知，圖中物質(zhì)B表示光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH，用于暗反應(yīng)過(guò)程中三碳化合物的還原；反應(yīng)Ⅱ表示暗反應(yīng)階段，將ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能。

【2】左圖中的①表示類囊體薄膜堆疊而成的基粒，分布有與光合作用有關(guān)的色素；該結(jié)構(gòu)是由單層膜堆疊而成的，增大了色素和酶的附著面積，能更有效的吸收和利用光能，促進(jìn)光反應(yīng)，從而提高了光合速率。

【3】類囊體薄膜上的色素分子吸收光能后，傳遞給反應(yīng)中心的葉綠素a上，葉綠素a吸收光能后被激活釋放一個(gè)高能電子，一方面，失電子的葉綠素a具有強(qiáng)氧化性，從水分子中奪走電子，水分子裂解成H+和氧氣，H+釋放到薄膜外，促使ADP在ATP合成酶的作用下轉(zhuǎn)化成ATP：另一方面，釋放的高能電子經(jīng)過(guò)類囊體薄膜上一系列電子傳遞體的傳遞，最終傳遞到NADP+，NADP+獲得兩個(gè)電子和一個(gè)H+轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>NADPH，故選ABD。

【4】光質(zhì)主要影響光合作用的光反應(yīng)階段，即圖中的反應(yīng)Ⅰ；由于紅光誦過(guò)光合色素吸收驅(qū)動(dòng)光合作用；紅光促進(jìn)莖伸長(zhǎng)，促進(jìn)碳水化合物合成，有利于果蔬VC和糖的合成藍(lán)光抑制莖伸長(zhǎng)，促進(jìn)葉綠素合成，有利于氮同化和蛋白質(zhì)合成，有利于抗氧化物質(zhì)合成，所以選擇紅光與藍(lán)光為主要補(bǔ)充光質(zhì)。

【5】據(jù)圖分析，與補(bǔ)光時(shí)長(zhǎng)2h相比，補(bǔ)光時(shí)長(zhǎng)4h的凈光合速率在三種光質(zhì)下都提高了，說(shuō)明延長(zhǎng)補(bǔ)光時(shí)間可提高凈光合速率，A正確；分析圖形可知，與對(duì)照組相比，補(bǔ)充3種光質(zhì)后凈光合速率都提高了，B正確；與其他光質(zhì)相比，補(bǔ)充紅光與藍(lán)光的凈光合速率最高，可能是提高了合成有機(jī)物的速率，C正確；光質(zhì)不影響呼吸作用分解有機(jī)物，D錯(cuò)誤。

【6】據(jù)圖分析可知，每日補(bǔ)照4h紅藍(lán)復(fù)合光條件下，凈光合速率最高，番茄積累的有機(jī)物最多，因此該方案是合理的；但是本實(shí)驗(yàn)沒(méi)有補(bǔ)償光大于4h的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，無(wú)法判斷每日補(bǔ)光4h是否是最佳，同時(shí)因?yàn)闊o(wú)法獲知紅藍(lán)復(fù)合光兩種光的比例是否會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)造成影響。