Question

【題目】將某綠色植物葉片放在溫度適宜的密閉容器內，在不同的處理條件下，測得該容器內氧氣量的變化如圖所示。請分析回答：

（1）A點以后的短時間內，葉片細胞內C3的量將____________。B點時，葉片的光合作用速率_______(填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用速率。

（2）在0～5min內，該容器內氧氣量減少的原因是__________。在5～15min內，該容器內氧氣量增加的速率逐漸減小，這是因為________________。

（3）葉綠素中的Mg2+可被H+等置換。用該植物的綠葉做“色素的提取與分離”實驗時，濾液用5%的HCl處理一段時間后，其顏色呈黃褐色，與研磨時未加_________的顏色相似。

（4）在黑暗條件下，科學家將分離得到的類囊體放在pH=4的緩沖溶液中，使類囊體內外的pH相等，然后迅速轉移到含有ADP和Pi的pH=8的緩沖溶液中，結果檢測到有ATP的生成。據此實驗類比推理，葉綠體在光下利用ADP和Pi合成ATP的原因是________________。

Answer 1

【答案】 減少 等于 植物只進行呼吸作用，不進行光合作用 CO2濃度逐漸降低，使光合速率減慢，產生O2的速率減小 碳酸鈣(或CaCO3) 光照條件下植物細胞葉綠體中類囊體腔內H+濃度高（或類囊體膜內側pH小于外側或類囊體薄膜兩側的pH不同）

【解析】【試題分析】

本題考查了光合作用與呼吸作用之間的關系、影響光合作用的因素等相關的知識內容，意在考查學生能否運用所學知識，對題圖進行分析與綜合，最后通過分析推理，做出合理的判斷或得出正確的結論。據圖分析：在0～5min之間，容器處于黑暗條件下，此時植物只進行呼吸作用，因此氧氣的減少量可表示呼吸作用消耗量；5min之后，給予光照，此時植物同時進行光合作用和呼吸作用，因此氧氣的變化量可以表示凈光合作用量。

（1）A點給予光照，植物開始進行光反應，導致C3化合物開始還原，而C3化合物合成不變，因此C3化合物在短時間內減少；B點時，植物進行光合作用和呼吸作用，此時容器內氧氣量不變，說明植物的凈光合作用為0，即葉片的光合作用速率等于呼吸作用速率。

（2）據圖可知，0～5分鐘之間，小麥葉片在暗室中只進行呼吸作用消耗O2，而不進行光合作用，所以容器內氧氣量減少；在5～15min內，該容器內CO2濃度逐漸降低，使光合速率減慢，產生O2的速率減小。

（3）提取色素時加入碳酸鈣可以防止葉綠素受破壞，不加碳酸鈣時色素提取液為黃褐色。

（4）黑暗條件下，植物不能吸收光能將水裂解出H+；黑暗條件下，植物不能進行光合作用，葉綠體中不能產生ATP。根據題意可知類囊體腔內pH＝4，類囊體外pH＝8，故葉綠體類囊體膜內H+濃度高。因此可推知，葉綠體在光下利用ADP和Pi合成ATP的原因是光照條件下植物細胞葉綠體中類囊體腔內H+濃度高（或類囊體膜內側pH小于外側或類囊體薄膜兩側的pH不同）。