【題目】圖1表示將A植物放在不同濃度C02環(huán)境條件下,A植物光合效率受光照影響的變化曲線,圖2代表植物的一個葉肉細(xì)胞及其相關(guān)生理過程示意圖,請分析完成下列問題:

(1)線粒體中CO2擴(kuò)散到鄰近的葉綠體中被利用至少要經(jīng)過________層磷脂分子層。

(2)1e點(diǎn)與f點(diǎn)相比較,e點(diǎn)時葉肉細(xì)胞中C3的含量________(填“高”“低”“基本一致”)。

(3)在圖2中假如C18O2作為某一生理作用的原料,則在較強(qiáng)的光照條件下,圖中含有18O的呼吸作用產(chǎn)物的去向是圖2中的____________途徑(用圖中字母表示);此時,在基粒上發(fā)生的能量轉(zhuǎn)變是______________________。

(4)從生長狀況相同的棉花葉片上剪出大小、部位相同的若干圓葉片、抽取葉片細(xì)胞內(nèi)的氣體,平均分成若干份,然后,置于不同濃度的NaHC03溶液中,給予相同的一定強(qiáng)度光照,測量圓葉片上浮至液面所需時間,將記錄結(jié)果繪成曲線如圖3,請據(jù)此回答。

該實(shí)驗(yàn)的目的是:____________________________________________。

【答案】 12 q 光能→ATP中活躍的化學(xué)能 探究二氧化碳濃度對棉花葉片光合速率的影響

【解析】本題結(jié)合圖形考查細(xì)胞呼吸、光合作用及其影響因素,要求考生掌握有氧呼吸和光合作用過程中的物質(zhì)變化和能量變化,理解光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度對光合速率的影響,進(jìn)而分析、判斷并答題。

(1)線粒體中CO2擴(kuò)散到鄰近的葉綠體中依次要經(jīng)過線粒體內(nèi)膜、線粒體外膜、前一個細(xì)胞的細(xì)胞膜、后一個細(xì)胞的細(xì)胞膜、葉綠體外膜和葉綠體內(nèi)膜共6層生物膜,被葉綠體基質(zhì)中的暗反應(yīng)消耗利用,因此至少要經(jīng)過6×2=12層磷脂分子層。

(2)圖1中e點(diǎn)與f點(diǎn)相比較,兩者光照強(qiáng)度相同,即光反應(yīng)提供的[H]和ATP量基本相同,但e點(diǎn)二氧化碳濃度較高,即e點(diǎn)時暗反應(yīng)中固定二氧化碳生成的C5較多,因此e點(diǎn)時葉肉細(xì)胞中還原C5生成的C3量也較多,所以e點(diǎn)時葉肉細(xì)胞中C3的含量高。

(3) C18O2既是有氧呼吸的產(chǎn)物又是光合作用暗反應(yīng)的原料,在較強(qiáng)的光照條件下,線粒體內(nèi)產(chǎn)生的C18O2經(jīng)途徑q進(jìn)入葉綠體,參與暗反應(yīng)生成C6H1218O6;此時在葉綠體基粒上發(fā)生光反應(yīng)過程,光反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)變是光能→ATP中活躍的化學(xué)能。

(4)根據(jù)題意可知,不同濃度的NaHC03溶液為光合作用提供的二氧化碳濃度不同,給予圓葉片相同的一定強(qiáng)度光照,則圓葉片上浮至液面所需時間可表示氧氣的產(chǎn)生速率,結(jié)合圖3曲線可知,該實(shí)驗(yàn)的自變量是二氧化碳濃度(用NaHC03溶液濃度呈現(xiàn)),因變量是光合速率(用圓葉片上浮至液面所需時間呈現(xiàn)),而光照強(qiáng)度等條件均為無關(guān)變量,所以該實(shí)驗(yàn)的目的是:探究二氧化碳濃度對棉花葉片光合速率的影響。

條件

過程變化

[H]和ATP

C3

C5

(CH2O)

合成速率

光照由強(qiáng)到弱,CO2供應(yīng)不變

①②過程減弱,[H]、ATP減少,導(dǎo)致③⑤過程減弱,④過程正常進(jìn)行

減少

增加

減少

減小

光照由弱到強(qiáng),CO2供應(yīng)不變

①②過程增強(qiáng),[H]、ATP增加,導(dǎo)致③⑤過程增強(qiáng),④過程正常進(jìn)行

增加

減少

增加

增大

光照不變,CO2由充足到不足

④過程減弱,C3減少,C5增加,導(dǎo)致③⑤過程減弱,①②過程正常進(jìn)行

增加

減少

增加

減小

光照不變,CO2由不足到充足

④過程增強(qiáng),C3增加,C5減少,導(dǎo)致③⑤過程增強(qiáng),①②過程正常進(jìn)行

減少

增加

減少

增大

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