Question

15．图甲在密封的试管内放一新鲜叶片和CO₂缓冲液，试管内气体体积的变化可根据毛细刻度管内红色液滴的移动距离测得．在不同强度的光照条件下，测得的气体体积变化如图乙所示．

（1）10klx光照强度时，叶肉细胞中产生ATP的场所是细胞质基质、叶绿体、线粒体，在叶绿体中ATP和NADPH的转移途径是从类囊体膜到叶绿体基质．此时，限制光合作用的主要环境因素是光照强度．
（2）若此时图甲植物光照强度为5klx，则1h光合作用产生的气体量为100mL．若此状态下植物叶片的呼吸熵（CO₂/O_2）为0.7（呼吸时产生的CO₂和消耗的O₂的比值），那么植物光合作用除自身呼吸提供的CO₂外，还需从外界吸收65mL CO₂．

Answer 1

分析 1、分析题干信息可知，利用甲装置进行实验，自变量是不同光照强度，因变量是不同光照强度下产生气体的体积；该装置中的植物既可以进行光合作用消耗二氧化碳产生氧气，也可以进行呼吸作用消耗氧气产生二氧化碳，又知该装置中液体是二氧化碳缓冲液，因此装置中二氧化碳气体是稳定的，所以毛细刻度管中的红色液滴的移动是由于氧气变化引起的．
2、分析实验结果：没有光照条件下，氧气的变化是-50ml/h，该值是有氧呼吸的速率；光照强度为2.5klx时，光合速率与呼吸速率相等，此时的光照强度是光的补偿点；当光照强度大于光的补偿点后，光合作用速率大于呼吸作用速率．

解答 解：（1）10klx光照强度时，叶肉细胞既进行光合作用也进行呼吸作用，光合作用光反应阶段产生ATP，发生在叶绿体中，有氧呼吸的第一、第二、第三阶段都产生ATP，发生在细胞质基质、线粒体中；光合作用的光反应产生ATP和NADPH，在暗反应中被利用，光反应的场所是类囊体，暗反应的场所是叶绿体基质，因此在叶绿体中ATP和NADPH的转移途径是从类囊体膜到叶绿体基质；分析题图曲线可知，10klx光照强度时，光照强度增加，光合速率增大，说明此时限制光合作用的主要环境因素是光照强度．
（2）分析题图可知，光照强度为5klx，净光合作用强度是50ml/h，呼吸作用强度是50ml/h，因此1h光合作用产生的气体量为50+50=100ml；题图显示此时的呼吸作用消耗了50mL的O₂，则释放出的CO₂为50×0.7=35mL，那么植物光合作用除自身呼吸提供的CO₂外，还需从外界吸收100-35=65mL．
故答案为：
（1）细胞质基质、叶绿体、线粒体    从类囊体膜到叶绿体基质  光照强度
（2）100     65

点评 本题的知识点是光合作用过程，光合作用与呼吸作用之间的关系，光照强度对光合作用的影响，旨在考查学生分析题干和题图获取信息的能力，理解所学知识的要点，把握知识的内在联系并应用题干信息综合解答问题的能力．