Question

【题目】某科研人员将绿色的小麦植株放在温度适宜的密闭容器内，在黑暗和适宜的光照条件下，测定该容器内氧气量的变化如图所示。分析回答：

（1）将小麦绿叶中提取的色素溶液放在光源和分光镜之间，在光谱中可以看到明显变暗的区域是____，小麦叶肉细胞光合作用中，CO2进入叶肉细胞后被固定，固定产物的还原需要光反应提供____。

（2）在0～5 min内，该容器内氧气量减少的原因是________。在5～15 min内，该容器内氧气量增加的速率____，这是因为_______________________。

（3）如果小麦叶片的呼吸速率始终不变，则在5～15 min内，小麦叶片光合作用的平均速率（用氧气产生量表示）是____mol/min。

（4）同一小麦植株的底部叶片细胞呼吸强度比顶部叶片弱，其内部原因最可能是_____________________。

Answer 1

【答案】红光和蓝紫光 [H]和ATP 细胞呼吸消耗氧气 逐渐减小 光合作用使密闭容器内的CO2浓度逐渐减少，光合作用速率逐渐下降 6×10－8 底部叶片衰老，酶活性降低（或者酶的数量减少）

【解析】

分析图解：在0～5min之间，容器处于黑暗条件下，此时植物只进行呼吸作用，因此氧气的减少量可表示呼吸作用消耗量，同时也可以计算出呼吸速率；5min之后，给予光照，此时植物同时进行光合作用和呼吸作用，因此氧气的减少量可以表示净光合作用量，由此可以计算净光合速率。而总光合速率=净光合速率+呼吸速率。

（1）将小麦绿叶中提取的色素溶液放在光源和分光镜之间，在光谱中可以看到明显变暗的区域是红光和蓝紫光，小麦叶肉细胞既可以进行光合作用也可以进行呼吸作用，其进行光合作用的场所是叶绿体，光合作用光反应为暗反应三碳化合物的还原提供了[H]和ATP。
（2）在0～5min之间，小麦叶片在暗室中进行呼吸作用，不进行光合作用，细胞进行呼吸作用，吸收氧气，释放CO2，因此密闭容器内氧气量减少；5～15min给予光照后，小麦叶片进行光合作用，产生了大量氧气。随着光合作用的进行，光合作用使密闭容器内的CO2浓度逐渐减少，光合作用速率逐渐下降。
（3）据图可知，0～5分钟之间，小麦叶片在暗室中只进行呼吸作用，所以呼吸作用每分钟消耗氧气量=（5-4）×10-7mol÷5min=0.2×10-7mol/min；5～15min之间，小麦的净光合作用速率=（8-4）×10-7mol÷10min=0.4×10-7mol/min；故5～15min小麦的平均光合作用速率=净光合作用速率+呼吸消耗=0.4×10-7mol/min+0.2×10-7mol/min=6×10-8mol/min。
（4）研究小组发现，由于底部叶片衰老，酶活性降低等因素的影响，所以同一小麦植株的底部叶片呼吸作用强度比顶部叶片弱。