题目内容
【题目】中国女科学家屠呦呦从青蒿中分离出青蒿素应用于疟疾治疗,获2015年诺贝尔生理学或医学奖。下表为生理状况相同的幼苗在黑暗或3klx光照、不同温度条件下O2的变化速率,下图为青蒿叶肉细胞中两个结构及物质转移示意图。结合所学知识,回答下列问题:
温度(℃) | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
光照下O2释放速率(mg/h) | 0.96 | 1.73 | 2.52 | 3.24 | 3.86 | 3.1 | 2.72 |
黑暗下02吸收速率(mg/h) | 0.46 | 0.76 | 0.98 | 1.51 | 2.45 | 3.1 | 3.29 |
(1)叶绿体中的色素分布于结构乙的__________上,提取绿叶中的色素时,为保护色素,要加入的化学药品是__________,图示结构甲中嵴的作用是____________________。
(2)图中a代表的物质是________,b________(填“可以”或“不可以”)代表葡萄糖,因为 。
(3)根据表推测,图中结构甲中酶的最适温度__________(填“低于”、“等于”或“高于”)结构乙中酶的最适温度。探究3klx光照条件下幼苗生长的最适温度,应该设计的实验是在___________________之间设置更小的温度梯度进行实验。
(4)在3klx光照、30℃条件下幼苗叶肉细胞中物质b的转移途径是__________________________________。若每天用3klx的光照射幼苗12h,当温度为表中_________时,幼苗生长最快。
【答案】(1)囊状结构薄膜或类囊体(基粒)膜 CaCO3 增大线粒体内膜面积
(2)CO2 不可以 葡萄糖的分解发生在细胞质基质
(3)高于 20~30℃
(4)向甲和细胞外转移 20
【解析】
试题分析:(1)图示结构乙为叶绿体,其中的色素分布于类囊体薄膜上。提取绿叶中的色素时,为保护色素,防止其遭到破坏,需要加入CaCO3。图示结构甲为线粒体,其中的嵴的作用是增大线粒体内膜面积。
(2)有氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质中,其产物CO2可扩散至叶绿体内参与光合作用,因此图中a代表的物质是CO2;在叶绿体中进行的光合作用,可为线粒体内膜上进行的有氧呼吸的第三阶段提供O2,因此图中b代表的物质是O2;由于葡萄糖分解为丙酮酸的过程发生在细胞质基质中,所以b代表的物质不可以是葡萄糖。
(3)表中光照下O2释放速率表示净光合速率,黑暗下02吸收速率表示呼吸速率。黑暗下35℃时02吸收速率最大,说明呼吸作用酶的最适温度是35℃之后;实际光合速率=净光合速率+呼吸速率,分析表中各温度下的数据可知,25℃时,实际光合速率为3.86+2.45=6.31(mg/h),高于其他温度,说明光合作用酶的最适温度是25℃左右。综上所述,图中结构甲(线粒体)中酶的最适温度高于结构乙(叶绿体)中酶的最适温度。表中数据显示:25℃时净光合速率最大,说明适于幼苗生长的最适温度在25℃左右,因此欲探究3klx光照条件下幼苗生长的最适温度,应该在20~30℃之间设置更小的温度梯度进行实验。
(4)在3klx光照、30℃条件下,幼苗叶肉细胞中的光合速率大于呼吸速率,所以物质b(O2)的转移途径是向甲(线粒体)和细胞外转移。每天用3klx的光照射幼苗12h,有机物积累量=净光合速率×12-呼吸速率×12=(净光合速率-呼吸速率)×12,据此分析表中数据可知:在20℃时有机物积累量最大,幼苗生长最快。