题目内容
【题目】柳树为常见的阳生植物,绿萝为常见的阴生植物,阳生植物的光补偿点(光合速率与呼吸速率相等时环境中的光照强度)一般大于阴生植物的光补偿点。请回答下列问题:
(1)叶绿素分布于绿萝叶绿体基粒的_________薄膜上,光反应阶段产生的ATP和NADPH将直接参与暗反应阶段中的______________过程。
(2)实验过程中,给柳树浇灌H218O,发现叶肉细胞中出现了(CH218O)。经分析,其最可能的转化途径是_____________________。当绿萝的净光合速率为0时,柳树的净光合速率___________(填“大于0”“等于0”或“小于0”)。
(3)若将柳树密闭在无O2但其他条件适宜的小室中,遮光培养一段时间后,发现该植物细胞无氧呼吸过程中除第一阶段有少量ATP生成外,第二阶段并没有ATP生成,原因是_______________________________________________________________。
【答案】类囊体 三碳化合物的还原 有氧呼吸(第二阶段)生成二氧化碳(C18O2),二氧化碳(C18O2)再参与暗反应(光合作用)生成有机物[(CH218O)] 小于0 ATP的合成需要ADP、Pi、能量。植物细胞中有ADP和Pi,无氧呼吸第一阶段有少量能量释放出来,所以可以合成少量ATP,无氧呼吸第二阶段没有能量释放出来,因此没有ATP生成
【解析】
呼吸作用和光合作用是植物体内两大重要的代谢活动。光合作用固定的二氧化碳,可来自于呼吸放出的二氧化碳和从外界吸收的二氧化碳,光合作用与呼吸作用的差值可用净光合作用来表示。光反应与暗反应的反应式如表所示。
光反应 | 暗反应 |
水的光解:H2O→H++O2+e- | CO2的固定:CO2+RuBP→三碳酸 |
ATP的合成:ADP+Pi+能量→ATP | 三碳酸的还原:三碳酸→三碳糖 |
NADPH的合成:NADP++H++能量→NADPH | RuBP的再生:三碳糖→RuBP |
能量转化:光能→电能→ATP、NADPH中活跃的化学能 | 能量转化:ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 |
(1)叶绿素分布于真核细胞叶绿体的类囊体薄膜上。光反应阶段产生的ATP和NADPH将直接参与暗反应阶段中的三碳化合物的还原过程。
(2)H218O先参与有氧呼吸(第二阶段)生成二氧化碳(C18O2),二氧化碳(C18O2)再参与暗反应(光合作用)生成有机物[(CH218O)]。由于阳生植物的光补偿点大于阴生植物的光补偿点,因此,当绿萝的净光合速率为0时,柳树的净光合速率小于0。
(3)将柳树密闭在无O2、遮光的环境中培养,其进行无氧呼吸,无氧呼吸第一阶段有少量能量释放出来,而植物细胞中有ADP和Pi,则可以合成少量ATP,但无氧呼吸第二阶段无能量释放出来,因此没有ATP生成。