Question

3．圖1是棉花葉肉細(xì)胞中光合作用的過程圖解，圖中A-E代表相應(yīng)的物質(zhì)，1-4代表相應(yīng)的生理過程．圖2為不同溫度和光照強度組合處理對棉花葉片光合速率以及氣功開度的影響的實驗結(jié)果，請據(jù)圖回答下列問題：

（1）圖1中過程3發(fā)生的場所是葉綠體基質(zhì)，物質(zhì)A和（CH₂O）可用于同一細(xì)胞中某一生理過程，這兩種物質(zhì)參與該反應(yīng)的場所分別是線粒體（內(nèi)膜）和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)．
（2）由圖2可知，在這兩種光照強度下，隨著溫度的升高，棉花葉片光合速率都下降（填“升高”或“下降”）．可能的原因是隨著溫度的升高，棉花葉片氣孔開度減小，導(dǎo)致CO₂的吸收量減少；由此推知，高溫主要影響光合作用的暗反應(yīng)階段．
（3）在適當(dāng)增強光照強度而其他條件不變的情況下，圖1中物質(zhì)A的含量增加（填“增加”或“減少”），同時C₃的含量減少（填“增加”或“減少”）．將棉花某對稱葉片的一部分（U）遮光，另一部分（V）不遮光，并設(shè)法使兩部分之間的物質(zhì)不發(fā)生轉(zhuǎn)移，用適宜強度的光照射6h后，若在 U和V的對應(yīng)部位截取等面積的葉片，烘干稱重，分別記為M_U和M_V（單位：mg），則該棉花細(xì)胞實際光合作用速率為$\frac{{{M}_{V}-M}_{U}}{6}$mg/h．

Answer 1

分析 由圖1可知，A是氧氣，B是NADPH，C是ATP，D是ADP和Pi，E是二氧化碳，1是水的光解，2是ATP的合成與分解，3是二氧化碳的固定，4是三碳化合物的還原．
由圖2可知，該實驗的自變量為光照強度和溫度，其余因素為無關(guān)變量．在兩種光照強度下，隨著溫度的升高，葉片的光合速率都下降，據(jù)圖分析可能的原因是：①隨著溫度的升高，酶的活性下降外；②隨著溫度的升高，葉片的氣孔開度減小，因此二氧化碳吸收量減少．

解答 解：（1）圖1中過程3為CO₂的固定，發(fā)生的場所是葉綠體基質(zhì)；物質(zhì)A為O₂，在線粒體（內(nèi)膜）中參與有氧呼吸第三階段，（CH₂O）在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被氧化分解為丙酮酸．
（2）根據(jù)圖2，在這兩種光照強度下，隨著溫度的升高，葉片光合速速率均下降，原因可能是隨著溫度的升高，棉花葉片的氣孔開度減小，使葉片吸收的CO₂減少，進(jìn)而使暗反應(yīng)受到抑制；由此推知，高溫影響了光合作用的暗反應(yīng)階段．
（3）在其他條件不變的情況下，適當(dāng)增加光照強度，光反應(yīng)增強，產(chǎn)生的A（O₂）和[H]也增加，同時C₃的還原加快，從而導(dǎo)致C₃的含量減少．根據(jù)題干信息分析，經(jīng)過6 h后，遮光部位和不遮光部位有機物的含量分別為構(gòu)M_U和M_V，設(shè)遮光部位和不遮光部位葉片的初始質(zhì)量為m，則6 h內(nèi)，該棉花細(xì)胞呼吸消耗的有機物的含量為m-M_U，凈光合作用產(chǎn)生的有機物的含量為M_V-m，兩者之和[（m-M_U）+（M_V-m）=M_V-M_U]表示光合作用合成的有機物的量，所以該棉花細(xì)胞實際光合作用速率為  $\frac{{{M}_{V}-M}_{U}}{6}$mg/h．
故答案為：
（1）葉綠體基質(zhì)       線粒體（內(nèi)膜）      細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（后兩空順序不可顛倒）
（2）下降        棉花葉片氣孔開度減小，導(dǎo)致CO₂的吸收量減少       暗反應(yīng)
（3）增加        減少          $\frac{{{M}_{V}-M}_{U}}{6}$

點評 本題的知識點是光合作用的過程和影響光合作用的環(huán)境因素，光合作用與呼吸作用的關(guān)系，分析題圖曲線獲取信息是解題的關(guān)鍵，解讀題圖曲線應(yīng)用光合作用呼吸作用知識解決問題是本題考查的重點．