Question

14．如图1为某种绿色植物叶片的气孔结构示意图，中间两个呈肾形的细胞称为保卫细胞，它可调节气孔的开闭．研究人员将该叶片放在内部温度为15℃的密闭容器中，研究光照强度与光合速率的关系，结果如图2所示．请回答：

（1）在黑暗条件下，保卫细胞中合成ATP的场所有细胞质基质和线粒体．在叶绿体中，ADP的转移情况是从叶绿体基质到类囊体薄膜（填结构名称）．当植物缺镁时，B点将向右移．
（2）图1所示箭头为炎热夏季中午细胞中水分流动的总方向，这时气孔关闭．此时，直接受到抑制的反应是CO₂+C₅$\stackrel{酶}{→}$2C₃（写反应式），三碳酸的含量如何变化？降低；此刻细胞中脱落酸（填植物激素）含量较高．
（3）据图2分析，在1klx的光照条件下，该叶片在1小时内由光合作用产生的O₂量约为22.4 mL．

Answer 1

分析 1、分析图1，气孔关闭时，二氧化碳来源减少，影响暗反应．
2、分析图2，A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，吸收的O₂量可表示此时细胞呼吸的强度．AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，O₂吸收量逐渐减少，这是因为细胞呼吸吸收的O₂有一部分来源于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度．B点：光合作用释放的O₂全部用于细胞呼吸，即光合作用强度等于细胞呼吸强度，B点所示光照强度称为光补偿点．B之后：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再加强．有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中O₂增加量、CO₂减少量称为表观光合速率，而植物真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率．
3、光合作用的过程：
光反应阶段：（1）水的光解：2H₂O→4[H]+O₂（2）ATP的形成：ADP+Pi+能量$\stackrel{酶}{→}$ATP
暗反应阶段：（1）CO₂固定：CO₂+C₅$\stackrel{酶}{→}$2C₃   （2）C₃的还原：2C₃$\stackrel{酶}{→}$（CH₂O）+C₅

解答 解：（1）黑暗条件下，保卫细胞只能进行呼吸作用，所以其合成ATP的场所为细胞质基质和线粒体．在叶绿体中，光反应需要消耗ADP合成ATP，暗反应会消耗ATP产生ADP，所以ADP的转移情况是从叶绿体基质到类囊体薄膜．当植物缺镁时，叶绿素的合成受到影响，光合作用强度减弱，B点光合作用强度等于细胞呼吸强度，故应增大光照强度，B点将向右移．
（2）据图可知两个细胞贴近部分壁厚，伸缩性小，外侧部分壁薄，伸缩性大，结合炎热夏季中午的细胞中水分流动的方向，可推知保卫细胞失水，内侧壁由弯曲逐渐竖直，引起气孔关闭．此时，细胞中二氧化碳含量减少，直接受到抑制的反应是CO₂固定，反应式为：CO₂+C₅$\stackrel{酶}{→}$2C₃，由于CO₂固定减少，所以三碳酸的含量降低，此刻细胞中脱落酸含量较高．
（3）据图可知，1klx的光照条件下，净光合量为11.2mL/h，呼吸消耗量11.2mL/h，光合总量=净光合量+呼吸消耗量=11.2mL/h+11.2mL/h=22.4mL/h，因此1h时间内，光合作用产生O₂的量为22.4mL/h×1h=22.4mL．
故答案为：
（1）细胞质基质和线粒体　  叶绿体基质     类囊体薄膜    右
（2）关闭　       CO₂+C₅$\stackrel{酶}{→}$2C₃         降低     脱落酸
（3）22.4

点评 本题考查光合作用和呼吸作用的相关知识，意在考查考生的识图能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容．