Question

【題目】科研人員在實(shí)驗(yàn)室中，研究光照強(qiáng)度變化對(duì)某植物葉肉細(xì)胞的O2釋放速率和CO2吸收速率的影響（單位：），實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖。請(qǐng)據(jù)圖分析回答：

（1）強(qiáng)光照開始時(shí)，氧氣的釋放速率________，原因是______。此時(shí)葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有__________________。

（2）圖中A點(diǎn)光合作用速率_____（填“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用速率。B點(diǎn)光反應(yīng)速率______（填“大于”、“小于”或“等于”）暗反應(yīng)速率，此時(shí)ADP在葉綠體中的移動(dòng)方向是__________。

（3）在強(qiáng)光照開始后短時(shí)間內(nèi)，葉肉細(xì)胞內(nèi)C3／C5的變化是_____（填“增大”、“減小”或“不變”）。強(qiáng)光照結(jié)束后，CO2的吸收速率下降緩慢的原因是________________。

Answer 1

【答案】（1）增大 光反應(yīng)速率加快 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體

（2）大于 等于 由葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜

（3）減小 強(qiáng)光照下積累了ATP和[H]

【解析】

試題分析：（1）題圖顯示：強(qiáng)光照開始時(shí)，氧氣的釋放速率增大，氧氣是光反應(yīng)的產(chǎn)物，所以氧氣的釋放速率增大是光反應(yīng)速率加快引起的。此時(shí)葉肉細(xì)胞既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行光合作用，有氧呼吸的三個(gè)階段都能產(chǎn)生 ATP，光合作用的光反應(yīng)階段也會(huì)有ATP的生成，所以此時(shí)葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生 ATP 的細(xì)胞結(jié)構(gòu)為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體。

（2）圖中虛線所示的O2釋放速率為凈光合作用速率，凈光合作用速率＝（實(shí)際）光合作用速率－呼吸作用速率，A點(diǎn)時(shí)凈光合速率大于零，說(shuō)明光合作用速率大于呼吸速率；B點(diǎn)時(shí)O2釋放速率＝CO2吸收速率，而O2釋放速率＝光反應(yīng)產(chǎn)生的O2速率－線粒體吸收O2速率，CO2吸收速率＝暗反應(yīng)消耗的CO2速率－線粒體釋放的CO2速率，又因在有氧呼吸中，線粒體吸收O2速率＝線粒體釋放的CO2速率，據(jù)此可推知：此時(shí)光反應(yīng)速率＝暗反應(yīng)速率；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供 ADP 與 Pi，所以 ADP 在葉綠體中的移動(dòng)方向是：由葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜。

（3）在強(qiáng)光照開始后短時(shí)間內(nèi)，光反應(yīng)加快，產(chǎn)生的ATP 和[H]增多，使得 C3還原速率加快，但CO2固定速率不受影響，所以 C3/C5的比值減小；在強(qiáng)光照結(jié)束后，強(qiáng)光照下積累了的ATP 和[H]仍可使暗反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間，所以CO2的吸收速率下降緩慢。