题目内容
(16分)为探究大气CO2浓度上升及紫外线(UV)辐射强度增加对农业生产的影响,研究人员人工模拟一定量的UV辐射和加倍的CO2 浓度处理番茄幼苗,直至果实成熟,测定了番茄株高及光合作用相关生理指标,结果见下表。请分析回答:
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(1)番茄叶肉细胞中产生和利用CO2的具体部位分别是 。
(2)据表分析,C组光合速率明显高于对照组,其原因一方面是由于 ,加快了碳反应的速率;另一方面是由于 含量增加,使光反应速率也加快。D组光合速率与对照组相比无显著差异,说明CO2 浓度倍增对光合作用的影响可以 UV辐射增强对光合作用的影响。
(3)由表可知,CO2 浓度倍增可以促进番茄植株生长。有研究者认为,这可能与CO2参与了植物生长素的合成启动有关。要检验此假设,还需要测定A、C组植株中 的含量。若检测结果是 ,则支持假设。
(4)科学家在黑暗时把叶绿体基粒放在pH=4的溶液中,让基粒类囊体膜腔的pH值下降至4,然后将基粒移入pH=8并含有ADP和Pi的缓冲溶液中(如下图)。一段时间后,有ATP产生.上述实验结果表明,基粒类囊体合成ATP的原因是 .
据此推测,叶绿体在自然状态下产生ATP的过程中,光能的作用是 .
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(16分,每空2分)(1)线粒体基质 叶绿体基质
(2)CO2 浓度倍增 叶绿素 降低(抵消)
(3)生长素 C组生长素含量高于A组
(4)膜内外存在H+梯度(H+浓度差)
使水分解产生H+;使类囊体膜内外之间产生H+梯度(H+浓度差)
【解析】
试题分析:(1)番茄叶肉细胞既能进行光合作用也能进行呼吸作用,光合作用产生二氧化碳是在线粒体基质,光合作用利用二氧化碳是在叶绿体基质。
(2)由表中数据可知,C组光合速率明显高于对照组,加快了碳反应的速率是因为二氧化碳浓度倍增;使光反应速率加快是因为表格中叶绿素含量比对照组的也高。由表可知UV可以减少光合作用,而二氧化碳可以增加光合作用速率,D组是共同使用二者和对照组相当,说明二氧化碳浓度倍增可以降低UV辐射对光合作用的影响。
(3)研究者认为,CO2可能参与了植物生长素的合成启动有关。要检验此假设,还需要测定A、C组植株中生长素含量,如果C组生长素含量明显高于A组,说明该假设成立,否则不成立。
(4)由题意可知产生ATP主要是因为PH不同,即应是膜内外存在H离子浓度差导致ATP的生成。据此推测,叶绿体在自然状态下产生ATP是光能的水解同时产生ATP的,在此过程中应是光能使水分解产生H离子,使类囊体薄膜内外直接产生了H离子浓度差,进而形成了ATP。
考点:本题考查光合作用相关知识,意在考察考生对知识点的理解掌握和分析能力。