题目内容
【题目】研究者用仪器检测拟南芥叶片在光-暗转换条件下CO2吸收量的变化,每2s记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现。
(1)分别用18O标记的CO2与H2O培育拟南芥,则最先岀现放射性的物质分别是________。
(2)在开始检测后的200s内,拟南芥叶肉细胞利用光能分解H2O,固定________ 。而在实验的整个过程中,叶片可通过_______ 将储藏在有机物中稳定的化学能转化为________和热能。
(3)图中显示,拟南芥叶片在照光条件下,CO2吸收量在 _____范围内,在300s时CO2________量达到。由此得岀,叶片的总(真实)光合速率范围大约是________(本小题所填数值保留到小数点后一位)。
(4)从图中还可看岀,在转入黑暗条件下100s以后,叶片的CO2释放量_______ (上升,不变,下降),并达到一个相对稳定的水平,这表明叶片的呼吸过程在光下可能与在黑暗中 ____(相同,不同)。
【答案】C3、O2 CO2 细胞呼吸(呼吸作用) ATP 中的活跃的化学能 0.2—0.6 释放 2.4—2.8 逐渐减少 不同
【解析】
光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段主要发生水的光解,生成氧气、[H]和ATP,其中[H]和ATP 可以参与暗反应。植物通过呼吸作用消耗有机物实现化学能向热能和ATP的转变。据图分析,拟南芥在光照条件下二氧化碳的吸收达到最大值,黑暗条件下,二氧化碳的释放量逐渐减少并趋于稳定。
(1)CO2参与暗反应,和C5被固定形成C3;H2O参与光反应阶段,H2O在光下分解产生O2和[H]。
(2)拟南芥叶肉细胞,进行光合作用。光合作用光反应阶段,利用光能分解水;暗反应阶段固定CO2。细胞呼吸将有机物中的稳定化学能,转化为ATP中活跃的化学能,并且释放出热量,为生命活动提供能量。
(3)由图可知,在光照条件下,CO2的吸收量为0.2~0.6μmol·m2·s1,为净光合速率。300s时,拟南芥处于黑暗条件下,不进行光合作用,CO2释放量为2.2μmol·m2·s1,是拟南芥呼吸作用强度。所以总光合速率=净光合速率+呼吸作用速率。所以叶片的真光合速率大约是2.4~2.8μmol·m2·s1。
(4)在转入黑暗条件下100s以后(即300s后),CO2释放量逐渐减少并达到一个相对稳定的水平,这表明在光下叶片可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程。