Question

16．回答植物生理的相关问题 
光合作用是维持生命的能量来源，地球上大部分的能量物质也是经过光合作用由太阳能而来．图2是某植物光合作用过程示意图． （[]内写编号，横线上写文字 ）

（1）图1所示的结构是叶绿体，CO₂浓度主要通过影响图2中的反应反应Ⅱ（反应I或II）而影响光合作用的效率，图2中反应I发生在图1中的[②]．
（2）图2中的B是H⁺，F是NADPH．
（3）图3代表光合色素纸层析结果，其中代表秋冬的银杏落叶的是②（填①或②）
图4为测量光照强度对光合作用效率的实验装置简图，实验中其他环境因素保持稳定不变．图5则是该观测指标的变化数据．
（4）若适宜光强度下，图4装置中有色小液滴向右移动．一定时间内有色小液滴的移动距离代表一定量的银杏叶单位时间内释放氧气量．若每格代表该物质的质量为1微克，则在光强1000Lx放置1分钟，叶绿体中释放的气体有12微克．
（5）为探究夏日晴天中午时气温和相对湿度对银杏叶光合作用的影响，研究小组将生长状态一致的银杏植株分为5组，1组在田间生长作为对照组，另4组在人工气候室中生长作为实验组，并保持其光照和CO₂浓度等条件与对照组相同．于中午12：30测定各组叶片的光合速率，各组实验处理及结果如表所示：

		对照组	实验组一	实验组二	实验组三	实验组四
实验处理	温度/℃	36	36	36	31	25
	相对湿度/%	17	27	52	52	52
实验结果	光合速率/mgCO2•dm-2•h-1	11.1	15.1	22.1	23.7	20.7

根据本实验结果，可以推测中午时对银杏叶光合速率影响较大的环境因素是相对湿度，其依据是相对湿度改变时光合速率变化较大；并可推测增加（填“增加”或“降低”）环境的相对湿度可降低银杏光合作用“午休”的程度．

Answer 1

分析 图1：是叶绿体的结构图，其中①是叶绿体外膜，②是叶绿体基粒，由类囊体垛叠形成，类囊体上分布着与光反应有关的酶和色素，是光反应的场所；③是叶绿体基质，含有与暗反应有关的多种酶，是暗反应的场所．
图2：是光合作用的具体过程，Ⅰ是光反应阶段，A是氧气，B是H⁺，通过质子传递过程，ADP和Pi形成ATP，D是ATP，C是ADP、Pi，F是NADPH，E是NADP⁺．
图3：①是叶绿体中的光合色素分离的色素带，由上向下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，②的色素带主要是胡萝卜素、叶黄素，缺少叶绿素a、叶绿素b的色素带．
图4：该装置中，NaHCO₃的作用是维持装置中二氧化碳浓度的相对稳定，装置中放置绿色植物，因此液滴移动的原因是由于装置中氧气分压变化引起，由于植物进行光合作用释放氧气，呼吸作用吸收氧气，因此液滴移动的距离是净光合作用．
图5：是装置4中，气体变化与光照强度之间的关系，由题图曲线可知，在一定的范围内，随光照强度增大，气体变化增大，当光照强度达到饱和后，光照强度增大，气体变化不再增大，此时限制光合作用的因素不再是光照强度．
表格中实验的自变量是温度、相对湿度，因变量是光合速率，在温度相同的前提下，对照组、实验一、实验二相比，湿度越大，光合速率越大，三组实验中，湿度为52时光合速率最大，当湿度都为52时，温度不同，（实验三、四）光合速率不同，但是相对应湿度对光合速率的影响，温度对光合速率的影响较小．

解答 解：（1）由题图可知，图1是叶绿体；二氧化碳通过影响暗反应而影响光合作用，暗反应是图2中的Ⅱ过程；图2中的Ⅰ是光反应，发生在基粒上，基图1中的②结构．
（2）由分析可知，图2中的B是水光解形成的H⁺，F是NADPH．
（3）冬秋季节，银杏叶片脂质叶绿素被分解，类胡萝卜素较稳定，因此图3中②是秋冬的银杏落叶中光合色素的层析带．
（4）图4装置中有色小液滴向右移动，说明氧气含量增加，光合作用大于呼吸作用，一定时间内有色小液滴的移动距离代表一定量的银杏叶单位时间内氧气释放量；由题图曲线可知，光照强度为1000lkx时，净光合作用是10ug/分，光照强度为0，气体变化是2ug，代表呼吸强度是2ug/分，叶绿体中释放的气体表示实际光合作用，为10+2=12um/分．
（5）由表格信息可知，温度和湿度都影响光合速率，光合速率随湿度变化而变化的效果大于随温度变化而变化的效果，因此午时对银杏叶光合速率影响较大的环境因素是空气的相对湿度．
故答案为：
（1）叶绿体     反应II      ②
（2）H⁺      NADPH
（3）②
（4）释放氧气       12
（5）相对湿度       相对湿度改变时光合速率变化较大        增加

点评 本题旨在考查学生理解光合作用的过程、影响因素、光反应和暗反应之间的关系及叶绿体与功能相适应的结构特点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并学会分析题图获取信息，结合有效信息和所学知识进行推理，综合解答问题．