题目内容
【题目】图1表示菠菜叶肉细胞内发生的一系列反应,甲、乙丙表示相应的生理过程取菠菜叶片,用打孔器打出若圆片,将圆片平均分成①②③④四组,①②③④每组各置于一个密闭装置内,并分别给予0、a、b、c四种不同强度的光照,其他条件适宜且一致光照1小时后,测得各装置内氧气的增加量相对值如图2所示。回答下列问题:
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(1)在适宜光照下,图1中能产生ATP的具体场所有_________;乙过程中产生[H]的阶段是______,若将光改为绿光,温度不变,短时间内图1丙中C3含量的变化及其原因是___________。
(2)图2丙组装置内的CO2含量照光后比照光前______________(填“低”“高”或“相等”)此组实验中,植物每小时释放氧气量的相对值为______________。若再设置第五组实验,给予相同条件下的圆片更强的光照,发现氧气的增加量基本不变,则此时限制光合作用的主要因素是______________。
(3)恩格尔曼以水绵和______________为实验材料,确定氧气是由叶绿体释放的,作为实验材料,水绵比蓝藻、菠菜更好的原因是____________________________。
【答案】细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜和叶绿体类囊体薄膜 有氧呼吸第一和第二阶段 升高、改为绿光,光反应降低,产生的[H]和ATP减少,被还原的C3减少,但短时间内C3生成量不变 低 10 CO2浓度或温度 好氧细菌 水绵有带状叶绿体,更容易观察
【解析】
图1中甲过程是利用H2O生成O2、[H]和ATP,是光合作用光反应的过程;乙是利用C6H12O6和O2生成H2O和CO2的过程,是呼吸作用;丙是利用CO2、[H]和ATP生成C6H12O6的过程,是光合作用暗反应的过程。
图2甲是在光照强度为0测定的值,所以代表植物的呼吸作用强度,而乙丙丁测定的是净光合作用,总光合作用=净光合作用+呼吸作用。
(1)在适宜光照下,植物可以进行光合作用和呼吸作用,所以产生ATP的具体场所是细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜和叶绿体类囊体薄膜;乙过程是呼吸作用,产生[H]的阶段是有氧呼吸第一和第二阶段,如果将光改为绿光,光反应降低,产生的[H]和ATP减少,被还原的C3减少,但短时间内C3生成量不变,所以C3含量升高。
(2)丙组装置内照光后植物在释放氧气,说明光合作用大于呼吸作用,因此CO2量更低;植物释放O2的速率是净光合作用即10;给予相同条件下的圆片更强的光照,发现氧气的增加量基本不变,说明该植物达到了光饱和,所以现在因素主要是CO2浓度或温度。
(3)恩格尔曼以水绵和好氧细菌为实验材料,确定氧气是由叶绿体释放的;水绵比蓝藻、菠菜更好的原因是水绵有带状叶绿体,更容易观察。