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2.为研究供氮水平对落叶松幼苗光合怍用的影响,某研究小组采用沙培方法,每天定时浇灌含不同氮素浓度的培养液,适宜条件下培养一段时间后,分别测定各组马尾松幼苗针叶的相关指标,结果如图,请回答:
(1)氮元素进入叶肉细胞后形成的化合物中,能吸收并转化光能的物质存在于叶绿体的类囊体膜上,能催化CO2固定的羧化酶存在于叶绿体的基质中.
(2)进入叶绿体的CO2必须在羧化酶等酶的作用下,形成C3后才能接受ATP释放的能量并被还原,随后再经一系列变化形成糖类和C5.
(3)该实验中,培养液中氮素浓度在1mmol/L的条件下,马尾松幼苗叶肉细胞中,叶绿体在光反应阶段产生的O2,只有一部分能扩散到该细胞的线粒体中被迫消耗掉,原因是净光合速率大于零,光合产O2速率大于呼吸耗O2速率.
(4)根据实验结果推测,当培养液中氮素浓度大于8mmol/L以后,马尾松幼苗针叶的胞间CO2浓度变化趋势是增大,原因是气孔导度不变,但羧化酶含量减少,CO2消耗速率降低.

分析 分析图中的曲线可知,随着培养液中氮素浓度的增加,叶绿素含量不断增多,气孔导度先增加后不变,羧化酶含量先增加后减少,净光合速率先增加后降低.
光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生[H]与氧气,以及ATP的形成.光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物.

解答 解:(1)氮元素进入叶肉细胞后形成的化合物中,能吸收并转化光能的物质是叶绿体中的色素,存在于叶绿体的类囊体膜上;CO2固定发生在暗反应阶段,则能催化CO2固定的羧化酶存在于叶绿体的基质中.
(2)进入叶绿体的CO2必须在羧化酶等酶的作用下,形成C3后才能接受ATP释放的能量并被还原,随后再经一系列变化形成糖类和C5.
(3)该实验中,培养液中氮素浓度在1mmol/L的条件下,马尾松幼苗叶肉细胞中,叶绿体在光反应阶段产生的O2,只有一部分能扩散到该细胞的线粒体中被迫消耗掉,原因是净光合速率大于零,光合产O2速率大于呼吸耗O2速率.
(4)根据实验结果推测,当培养液中氮素浓度大于8mmol/L以后,马尾松幼苗针叶的胞间CO2浓度增大,原因是气孔导度不变,但羧化酶含量减少,CO2消耗速率降低.
故答案为:
(1)类囊体膜上    基质中
(2)C3     糖类    C5
(3)线粒体     净光合速率大于零,光合产O2速率大于呼吸耗O2速率
(4)增大      气孔导度不变,但羧化酶含量减少,CO2消耗速率降低

点评 本题着重考查了光合作用过程中的物质变化和能量变化等方面的知识,意在考查考生能识记并理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成一定知识网络的能力,并且具有一定的分析能力和理解能力.

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