题目内容
【题目】一种突变体大豆,其叶绿素含量仅是野生型大豆的51%,但固定CO2酶的活性显著高于野生型。下图1表示大豆叶肉细胞中相关物质变化过程,图2显示两种大豆在适宜温度、不同光照强度下的CO2吸收速率。请回答相关问题:
(1)图1中,A、B增大膜面积的结构分别是____________,提取A中的色素时,需要加入碳酸钙的目的是____________,图中物质c是____________。
(2)在图2中P点时,给野生型大豆提供H218O,则18O最先出现在图1中的物质____________中(请从“a、b、c”中选填)。图2中Q点的物质变化____________(选填“能”或“不能”)用图1表示。图2中Q点时突变体大豆叶肉细胞中合成ATP的场所有____________。
(3)分析图2可知,当光照强度低于Q时,野生型的光反应强度____________(选填“大于”或“等于”或“小于”)突变型。当光照强度高于Q时,限制突变型光合速率的主要环境因素是____________。
【答案】基粒、嵴 防止色素被破坏 丙酮酸(和[H]) a 能 叶绿体、线粒体和细胞质基质 大于 先是光照强度,后是CO2浓度
【解析】
分析图1:图1中A为叶绿体,B为线粒体,其中a为二氧化碳,b为氧气,c为丙酮酸和[H]。
分析图2:P点时细胞只进行呼吸作用,Q点时野生型和突变型净光合速率相等。
(1)图1中,A为叶绿体,其通过类囊体堆叠形成基粒来扩大膜面积;B为线粒体,其通过内膜向内折叠形成嵴来扩大膜面积。提取A叶绿体中的色素时,加入碳酸钙的目的是中和有机酸,防止色素被破坏。图中物质c是细胞呼吸第一阶段的产物丙酮酸和[H]。
(2)在图2中,P点时细胞只进行呼吸作用,此时给野生型大豆提供H218O,参与有氧呼吸的第二阶段,产生二氧化碳,因此18O最先出现在图1中的物质a(二氧化碳)中。图2中Q点是光合速率大于呼吸速率,此时的物质变化能用图1表示。图2中Q点时突变体大豆叶肉细胞中ATP的合成场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体。
(3)分析图2可知,当光照强度低于Q时,野生型的光反应强度大于突变型,原因是弱光下,野生型大豆的叶绿素含量是突变体大豆的两倍,因此吸收光能多,光反应强。影响光合速率的环境因素包括光照强度、二氧化碳浓度和温度等,由于该实验是在适宜温度下进行的,因此当光照强度高于Q时,限制突变型光合速率的主要环境因素先是光照强度,后是CO2浓度。