Question

17．图1是西红柿植株叶肉细胞光合作用的过程图解．图2是同学A在圆形滤纸中央滴一滴叶绿体色素溶液，再滴一滴层析液后色素随层析液扩散得到的结果．图3表示“光呼吸”，即植物细胞中的叶绿体在光照条件下可以消耗一定量的O₂，并产生CO₂的过程．请据图回答相关问题：

（1）光合作用相关的酶分布在类囊体膜和叶绿体基质．图1中过程Ⅳ称为C₃的还原．
（2）图2中，溶解度最大的是a；能吸收蓝紫光的是abcd．
（3）若西红柿植株缺Mg²⁺，则与正常条件相比，④和C₅的相对含量变化依次是下降下降．
（4）过程①需要光反应提供ATP和[H]（NADPH）．在黑暗条件下C₃不能被还原再生成C₅化合物，使光呼吸因缺乏底物而不能进行．
（5）研究发现，催化过程②和③的是同一种酶，CO₂和O₂会竞争此酶的同一活性位点．因此，当细胞中O₂浓度升高时，过程②会受到抑制．
（6）在强光下，光反应转换的能量超过暗反应的需要，会对细胞造成伤害，此时光呼吸可以对细胞起到保护作用，原因是光呼吸可消耗过剩的能量（或ATP和[H]）．
（7）从能量代谢的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的区别是光呼吸消耗ATP，有氧呼吸产生ATP．

Answer 1

分析 据图分析：图1中，Ⅰ是光合作用的光反应阶段，Ⅱ是暗反应阶段．④是NADPH，⑤是ATP，⑥是二氧化碳，⑦是葡萄糖．图2中，叶绿体中的色素不只一种，它们都能溶解在层析液中，且在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢．将色素提取液滴在滤纸的中央，根据它们的扩散速度不同，依次最快的a是橙黄色的胡萝卜素，较快的是b黄色的叶黄色，较慢的是c蓝绿色的叶绿素a，最慢的是d黄绿色的叶绿素b．图3表示光合作用过程中的光呼吸的过程．

解答 解：（1）光合作用相关酶分布在类囊体膜和叶绿体基质．图1中过程Ⅳ称为C₃的还原．
（2）溶解度大，扩散速度快的是胡萝卜素a．光合作用的4种色素都可以吸收蓝紫光，即abcd．
（3）西红柿植株缺Mg²⁺，叶绿素合成不足，光能吸收减少，光反应的产物[H]④减少；三碳化合物的还原减弱，五碳化合物的生成减少．
（4）图3中的过程①表示三碳化合物的还原过程，需要光反应提供[H]和TAP．在黑暗条件下光反应停止，不能产生[H]和TAP，导致C₃不能被还原再生成C₅使光呼吸因缺乏底物而不能进行．
（5）②表示二氧化碳的固定，③表示光呼吸，由于催化过程②和③的是同一种酶，CO₂和O₂会竞争此酶的同一活性位点，所以高浓度的氧气，低浓度的二氧化碳环境会促进光呼吸，抑制二氧化碳的固定．
（6）在强光下，光反应转换的能量超过暗反应的需要，会对细胞造成伤害，此时光呼吸可消耗过剩的能量（或ATP和[H]），减少细胞受损的可能，对细胞起到保护作用．
（7）据图分析，光呼吸和有氧呼吸最大的区别是光呼吸消耗ATP，有氧呼吸产生ATP．
故答案为：
（1）类囊体膜和叶绿体基质     C₃的还原
（2）a  abcd
（3）下降 下降
（4）ATP和[H]（NADPH）　 C₅
（5）抑制
（6）光呼吸可消耗过剩的能量（或ATP和[H]）
（7）光呼吸消耗ATP，有氧呼吸产生ATP

点评 本题结合图示主要考查光合作用的过程、光合作用色素的分离及光照强度随光合作用的影响即光呼吸的过程，意在强化学生对相关知识的理解与运用．