Question

我省某經(jīng)濟植物光合作用的研究結(jié)果如圖．

（1）圖甲表示全光照和不同程度遮光對該植物葉片中葉綠素含量的影響．葉綠素存在于葉綠體中的

 

上．需先用

 

（填溶劑名稱）提取葉片中的色素，再測定葉綠素含量．用紙層析法進一步分離色素時，葉綠素a和葉綠素b在層析液中溶解度較大的是

 

．據(jù)圖分析，該植物可通過

 

以增強對弱光的適應(yīng)能力．
（2）圖乙表示初夏某天在遮光50%條件下，溫度、光照強度、該植物凈光合速率和氣孔導(dǎo)度（氣孔張開的程度）的日變化趨勢．8：00到12：00光照強度增強而凈光合速率降低，主要原因是

 

．（2分）
（3）實驗過程中，若去除遮光物，短時間內(nèi)葉肉細胞的葉綠體中C3化合物含量

 

．
（4）在一定的CO₂濃度和適宜溫度下，把某植物葉片置于5千勒克司（光合作用速度 88mgCO₂/100cm²葉?小時）光照下14小時，其余時間置于黑暗中（呼吸作用速度 13.2mgCO₂/100cm²葉?小時），則一天內(nèi)該植物每25cm²葉片葡萄糖積累量為

 

．（3分）
（5）若將該植物從CO₂濃度為0.03%環(huán)境轉(zhuǎn)移到CO₂濃度為1%的環(huán)境中，葉綠體中[H]含量將

 

．

Answer 1

考點：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化,葉綠體色素的提取和分離實驗,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：1、本題主要考查影響光合作用的環(huán)境因素．
（1）溫度對光合作用的影響：在最適溫度下酶的活性最強，光合作用強度最大，當(dāng)溫度低于最適溫度，光合作用強度隨溫度的增加而加強，當(dāng)溫度高于最適溫度，光合作用強度隨溫度的增加而減弱．
（2）二氧化碳濃度對光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強度隨二氧化碳濃度的增加而增強．當(dāng)二氧化碳濃度增加到一定的值，光合作用強度不再增強．
（3）光照強度對光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強度隨光照強度的增加而增強．當(dāng)光照強度增加到一定的值，光合作用強度不再增強．
2、色素的提取和分離：
（1）葉綠體中的色素是有機物，不溶于水，易溶于丙酮等有機溶劑中，所以用丙酮、乙醇等能提取色素．
（2）葉綠體色素在層析液中的溶解度不同，分子量小的溶解度高，隨層析液在濾紙上擴散得快，溶解度低的隨層析液在濾紙上擴散得慢，所以用層析法來分離四種色素．濾紙條從上到下依次是：胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）、葉綠素a（藍綠色）、葉綠素b（黃綠色）．

解答： 解：（1）光反應(yīng)的場所是葉綠體的類囊體膜，在葉綠體的類囊體膜上分布著與光反應(yīng)有關(guān)的葉綠素素；由于葉綠素易溶于無水乙醇等有機溶劑中因此提取葉綠素需要用 無水乙醇（或丙酮）；分離葉綠體中的色素的原理是不同色素在層析液中的溶解度不同，隨層析液在濾紙條上的擴散速度不同，葉綠素a擴散地更遠，因此葉綠素a和葉綠素b在層析液中溶解度較大的是葉綠素a；分析柱形圖可知，遮光的百分比越大，葉綠素含量越多，因此可以判斷該植物可通過增加葉綠素含量以增強對弱光的適應(yīng)能力．
（2）凈光合作用速率=實際光合作用速率-呼吸速率，8：00到12：00光照強度增強，但氣孔導(dǎo)度相對穩(wěn)定，CO₂供應(yīng)受限制，實際光合作用速率增加，但幅度不大，且由于該時間段內(nèi)溫度升高，呼吸作用速率也增加，實際光合作用增加的速率小于呼吸作用增加的速率，因此凈光合作用速率下降．18：00時光合速率=呼吸速率，既進行光合作用也進行呼吸作用，葉肉細胞中的線粒體和葉綠體都能產(chǎn)生ATP．
（3）去除遮光物光照強度突然增強，光反應(yīng)產(chǎn)生的還原氫和ATP數(shù)量增加，三碳化合物還原加快，二氧化碳固定的速率不變，因此三碳化合物含量降低．
（4）一天內(nèi)該植物每25cm²葉片葡萄糖積累量=白天14小時的光合總產(chǎn)量-白天和晚上24小時的呼吸消耗量．先用CO₂表示，白天14小時的光合凈產(chǎn)量-晚上10小時的呼吸消耗量=（88×14-13.2×24）×25%=228.8mgCO₂．把CO₂轉(zhuǎn)變成葡萄糖，180g葡萄糖對應(yīng)于44×6gCO₂，則用葡萄糖表示為180×228.8÷（44×6）=156mg．
（5）若將該植物從CO₂濃度為0.03%環(huán)境轉(zhuǎn)移到CO₂濃度為1%的環(huán)境中，CO₂濃度增加，CO₂被C₅固定形成的C₃增加，C₃消耗的[H]增加，而光反應(yīng)過程不變，故葉綠體中[H]含量將下降．
故答案為：
（1）類囊體膜（或類囊體，基粒）        無水乙醇（或丙酮）       葉綠素a      增加葉綠素含量
（2）呼吸作用增強，光合速率與呼吸速率的差值減小
（3）減少
（4）156
（5）下降

點評：對于葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能、葉綠體中色素的提取和分離實驗、光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間的關(guān)系、光合作用與呼吸作用之間的關(guān)系、溫度光照強度和二氧化碳濃度對光合作用的影響的綜合理解并把握知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系是解題的關(guān)鍵，分析題圖獲取信息并利用相關(guān)信息和所學(xué)知識綜合解決問題的能力是本題考查的重點．