Question

土壤干旱使植物葉片的光合速率下降．某研究性學(xué)習(xí)小組采用盆栽實(shí)驗(yàn)，模擬干旱環(huán)境，探究植物葉片光合速率下降的原因．實(shí)驗(yàn)開始時(shí)土壤水分充足，然后實(shí)驗(yàn)組停止?jié)菜�，�?duì)照組土壤水分條件保持適宜，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示．請(qǐng)回答：

（1）實(shí)驗(yàn)組葉片光合速率下降，這是由于：
①水是

 

的原料，又是光合產(chǎn)物在植物體內(nèi)

 

的主要介質(zhì)．
②缺水使葉綠體中的

 

合成受阻，影響光合作用的光反應(yīng)．
③缺水導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，葉片內(nèi)

 

濃度下降，光合速率下降．
（2）研究發(fā)現(xiàn)，有些植物可改變CO₂吸收方式來適應(yīng)干旱環(huán)境．圖2是某植物在干旱環(huán)境中一晝夜對(duì)CO₂的吸收情況，依圖分析：
①該植物在0-4時(shí)合成ATP和[H]的場所有

 

和

 

，此時(shí)段

 

（填“有”或“無”）光合作用的暗反應(yīng)發(fā)生，原因是

 

．
②10-16時(shí)細(xì)胞中能量的轉(zhuǎn)化形式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：影響光合作用速率的環(huán)境因素,光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化,細(xì)胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：（1）分析題干信息可知，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)土壤水分充足，然后實(shí)驗(yàn)組停止?jié)菜�，�?duì)照組土壤水分條件保持適宜，由此可以看出，實(shí)驗(yàn)的自變量是土壤中的水分含量，因此該實(shí)驗(yàn)的目的是探究水分對(duì)植物葉片光合速率的影響原因，因變量是葉片的光合速率、葉片中葉綠素的含量、氣孔開度；
（2）圖2是某植物在干旱環(huán)境中一晝夜對(duì)CO₂的吸收情況分析題圖曲線可知，0～4時(shí)，二氧化碳吸收速率相等，此時(shí)沒有光照，不能進(jìn)行光合作用，4時(shí)以后，為適應(yīng)干旱環(huán)境，氣孔開度降低，二氧化碳的吸收速率減小，10-16時(shí)，氣孔幾乎全部關(guān)閉，吸收二氧化碳速率為0，此時(shí)光合作用需要的二氧化碳來自細(xì)胞呼吸和四碳化合物．

解答： 解：（1）①光合作用的光反應(yīng)階段的反應(yīng)物是水，自由水在植物體內(nèi)移動(dòng)，是光合產(chǎn)物在植物體內(nèi)運(yùn)輸?shù)慕橘|(zhì)，因此水的含量會(huì)影響光合作用．
②分析圖1中的乙可知，與對(duì)照組相比，缺水的實(shí)驗(yàn)組葉綠素含量下降，由此可以推斷：缺水使葉綠體中的葉綠素合成受阻，進(jìn)而影響光合作用的光反應(yīng)階段．
③分析圖1中的丙可知，與對(duì)照組相比，缺水的實(shí)驗(yàn)組氣孔開度降低，由此可以推斷：缺水導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，葉片內(nèi)二氧化碳濃度降低，影響光合作用的暗反應(yīng)階段，進(jìn)而影響光合作用速率．
（2）①分析題圖2 曲線可知，0-4時(shí)，雖然吸收二氧化碳，但是沒有光照，不能進(jìn)行光合作用，細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用，因此ATP合成的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體；由于此時(shí)沒有光照，不能進(jìn)行光反應(yīng)產(chǎn)生[H]和ATP，因此暗反應(yīng)因缺乏[H]和ATP而無法進(jìn)行．
②10-16時(shí)，植物細(xì)胞既進(jìn)行光合作用也進(jìn)行呼吸作用，光合作用過程的光反應(yīng)階段把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲(chǔ)存在ATP中，暗反應(yīng)階段把儲(chǔ)存在ATP中的活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)移到糖類等有機(jī)物中，形成穩(wěn)定的化學(xué)能，呼吸作用過程將儲(chǔ)存在有機(jī)物中的穩(wěn)定的化學(xué)能釋放出來，一部分以熱能的形式散失，一部分轉(zhuǎn)移到ATP中．
故答案應(yīng)為：
（1）①光合作用    運(yùn)輸
②葉綠素
③二氧化碳
（2）①細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)   線粒體   無   葉綠體在無光時(shí)不能進(jìn)行光反應(yīng)產(chǎn)生ATP和[H]
②光能→ATP中的化學(xué)能→糖類等有機(jī)物中的化學(xué)能→ATP中的化學(xué)能和熱能

點(diǎn)評(píng)：本題的知識(shí)點(diǎn)是水分對(duì)光合作用的影響，C₄植物與干旱環(huán)境相適應(yīng)的光合作用過程的特點(diǎn)，分析題圖獲取信息是解題的突破口，對(duì)于光合作用和呼吸作用過程的理解把握知識(shí)點(diǎn)間的內(nèi)在聯(lián)系是解題的關(guān)鍵．