题目内容
【题目】某同学在研究光合作用时,做了一个如下图所示的实验。实验前,他向一个密闭容器的溶液中加进了ADP、磷酸盐、光合色素、五碳糖及有关的酶等(见图甲)。实验时,按图乙的限制条件(光照、CO2等)进行,并不断测定有机物的生成率。随着时间的推移,绘出了曲线图(见图乙)。请结合图示回答下列问题:
(1)甲装置在整个反应中相当于__________。若在一定范围内缩短灯泡与锥形瓶之间的距离,则CO2的吸收速率会________。
(2)曲线CD段迅速下降的原因是__________(物质)不足导致的。曲线AB段为无CO2,不进行暗反应生成 C6H12O6 , 但该同学认为在此种条件下,光反应依旧可以进行,该同学的依据是______________________。
(3)下图表示温室栽培的某植物C3、C5两种有机物的含量,则实线、虚线分别代表_______、_______的含量,垂直于X轴的虚线代表提高CO2浓度,请在图中画出提高CO2浓度后两种有机物的变化。
__________
【答案】 叶绿体 加快 【H】和ATP 虽然无二氧化碳,暗反应无法进行,但容器中含有ADP、磷酸盐等物质,可以为光反应的进行创造条件 C5 C3
【解析】(1)分析图甲装置可知,密闭容器的溶液中加进了ADP、磷酸盐、光合色素、五碳糖及有关的酶等,相当于植物细胞的叶绿体;灯泡与锥形瓶之间的距离表示光照强度的不同,若在一定范围内缩短灯泡与锥形瓶之间的距离,随着光照强度的增大,光合速率增大,CO2的吸收速率会加快。
(2)图乙曲线CD段迅速下降,是因为BD段在黑暗下没有光反应,而BC段消耗了部分还原氢和ATP,还原氢与ATP的量不足,暗反应减弱所致。由题干信息可知,曲线乙AB段虽然无二氧化碳,暗反应无法进行,但容器中含有ADP、磷酸盐等物质,可以为光反应的进行创造条件。
(3)光合速率稳定时细胞中C3、C5的量处于动态平衡中,即C3(C5)的生成量=消耗量,图中的实线代表C5,虚线代表C3;如果提高CO2浓度而光照强度不变,则C3的消耗量不变,而C3的生成量增加,故C3的量会增多;C5的消耗量增多而生成量不变,则C5量将减少。
[点睛]:本题考查的知识点是光合作用的光反应与暗反应阶段的关系、光照和二氧化碳对光合作用的影响机制,准确分析题图获得对实验的控制条件是解题的关键:AB有光照、无CO2,不进行暗反应,所以不能生成C6H12O6,相当于光合作用的光反应阶段;BC段无光照,但有二氧化碳,可以利用AB段产生的还原氢和ATP进行暗反应,短时间内生成较多的有机物;CD段由于BC段还原氢和ATP的消耗,还原氢与ATP的量不足,暗反应减弱,有机物生成速率下降。