题目内容
【题目】某生物研究小组在密闭恒温玻璃温室内进行植物栽培试验,连续48h测定温室内CO2浓度及植物吸收CO2速率,得到图甲所示曲线(整个过程呼吸作用强度恒定),图乙是叶肉细胞中光合作用的部分生理过程.请分析回答问题。
(1)图甲中12h这个时刻,植物根细胞产生ATP的场所有________,图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有________个。
(2)12h与18h时刻相比较,叶绿体内三碳酸合成速率________(填“快”、“慢”、“相等”),30h时CO2在叶肉细胞内的移动方向是_____________。
(3)如果使用相同强度绿光进行实验,图甲c点的位置将________(填“上移”、“下移”、“不变”)。
(4)图乙中的Ⅰ和Ⅱ表示有关结构,a、b、c、d表示某些物质,则Ⅰ表示________,d表示糖类.直接影响a生成b的外界因素有___________。图乙中b到c过程需要光反应提供___________物质。
【答案】(1)细胞质基质和线粒体 4
(2)快 由线粒体移向叶绿体
(3)上移
(4)叶绿体(基质) 温度(二氧化碳浓度) [H] (NADPH) 和ATP
【解析】(1)图甲中12h这个时刻,二氧化碳的吸收速率达到最大值,植物根细胞通过呼吸作用可以产生ATP,场所主要有细胞溶胶和线粒体。从曲线可知实验的前3小时内植物只进行呼吸作用,6h时叶肉细胞呼吸速率与光合速率相等,此时细胞既不从外界吸收也不向外界释放CO2,其呼吸产生的CO2正好供应给光合作用,所以呼吸速率与光合速率相等的时间点有4个,即6、18、30、42小时。
(2)图甲中12h这个时刻,二氧化碳的吸收速率达到最大值,光合速率达到最大值,18h时呼吸速率与光合速率相等,所以12h这个时刻叶绿体内三碳酸合成速率快.30h时,呼吸速率与光合速率相等,呼吸作用产生的二氧化碳全部被用来进行光合作用,CO2在叶肉细胞内的移动方向是由线粒体移向叶绿体。
(3)如果使用相同强度绿光进行实验,由于光合作用的色素主要吸收红光和蓝紫光,所以光合作用的强度会减弱,图甲c点的位置将上移。
(4)分析题图可知,Ⅰ是暗反应的场所,为叶绿体基质;d是细胞呼吸的中间产物丙酮酸;卡尔文循环过程中,3分子CO2参与循环,循环一次产生1分子3-磷酸甘油醛.而后2分子3-磷酸甘油醛再反应生成葡萄糖;由于二氧化碳的暗反应的原料,暗反应是酶促反应,酶的活性受温度的影响,因此影响二氧化碳固定形成三碳化合物的环境因素温度和二氧化碳浓度。
条件 | C3 | C5 | [H]和ATP | (CH2O)合成量 |
停止光照,CO2供应不变 | 增加 | 减少 | 减少或没有 | 减少或没有 |
增加光照,CO2供应不变 | 减少 | 增加 | 增加 | 增加 |
光照不变,停止CO2供应 | 减少 | 增加 | 增加 | 减少或没有 |
光照不变,增加CO2供应 | 增加 | 减少 | 减少 | 增加 |