Question

12．研究者用儀器檢測(cè)擬南芥葉片在光-暗轉(zhuǎn)換條件下CO₂吸收量的變化，每2s記錄一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并在圖中以點(diǎn)的形式呈現(xiàn)．
（1）在開(kāi)始檢測(cè)后的200s內(nèi)，擬南芥葉肉細(xì)胞利用光能分解水，同化CO₂，而在實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程中，葉片可通過(guò)細(xì)胞呼吸將儲(chǔ)藏在有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為ATP中的活躍的化學(xué)能和熱能．
（2）圖中顯示，擬南芥葉片在照光條件下CO₂吸收量在0.2～0.6μmol•m^-2•s^-1范圍內(nèi)，在300s時(shí)CO₂釋放量達(dá)到2.2μmol•m^-2•s^-1．由此得出，葉片的總（真正）光合速率大約是2.4～2.8μmolCO₂•m^-2•s^-1．（本小題所填數(shù)值保留至小數(shù)點(diǎn)后一位）
（3）從圖中還可看出，在轉(zhuǎn)入黑暗條件下100s以后，葉片的CO₂釋放逐漸減少，并達(dá)到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的水平，這提示在光下葉片可能存在一個(gè)與在黑暗中不同的呼吸過(guò)程．
（4）為證明葉片在光下呼吸產(chǎn)生的CO₂中的碳元素一部分來(lái)自于葉綠體中的五碳化合物，可利用放射性碳14同位素示蹤技術(shù)進(jìn)行研究．

Answer 1

分析 光合作用可以分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段．光反應(yīng)階段主要發(fā)生水的光解，生成氧氣、[H]和ATP，其中[H]和ATP 可以參與暗反應(yīng)．植物通過(guò)呼吸作用消耗有機(jī)物實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向熱能和ATP的轉(zhuǎn)變．據(jù)圖分析，擬南芥在光照條件下二氧化碳的吸收達(dá)到最大值，黑暗條件下，二氧化碳的釋放量逐漸減少并趨于穩(wěn)定．

解答 解：（1）在開(kāi)始檢測(cè)后的200s內(nèi)的光照條件下，擬南芥葉肉細(xì)胞利用光能將水光解為氧氣、[H]和ATP，其中[H]和ATP 可以參與暗反應(yīng)．在實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程中，葉片可通過(guò)細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物，將有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為ATP中的活躍的化學(xué)能和熱能．
（2）據(jù)圖分析，擬南芥葉片在照光條件下進(jìn)行光合作用，CO₂吸收量在0.2～0.6μmol•m^-2•s^-1范圍內(nèi)，在300s時(shí)擬南芥只進(jìn)行呼吸作用，所以CO₂釋放量達(dá)到2.2μmol•m^-2•s^-1．真正的光合作用速率=凈光合作用速率+呼吸作用速率=（0.2～0.6）+2.2=2.4～2.8μmolCO₂•m^-2•s^-1．
（3）據(jù)圖分析，在轉(zhuǎn)入黑暗條件下100s以后，葉片的CO₂釋放速率逐漸減少并趨于穩(wěn)定，葉片中可能存在一個(gè)與在黑暗中不同的呼吸過(guò)程．
（4）為證明葉片在光下呼吸產(chǎn)生的CO₂中的碳元素的來(lái)源與去向可以采用14_C同位素示蹤技術(shù)進(jìn)行研究．
故答案為：
（1）水   細(xì)胞呼吸    ATP中的活躍的化學(xué)能
（2）0.2～0.6    釋放量    2.4～2.8
（3）逐漸減少
（4）放射性碳14同位素示蹤

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖示主要考查光合作用的過(guò)程與呼吸作用的過(guò)程，意在提高學(xué)生的識(shí)圖判斷和分析作答及對(duì)真正的光合作用速率=凈光合作用速率+呼吸作用速率的理解與運(yùn)用．