Question

森林中，阳光可能会穿过森林中的空隙，在地上投下“光斑”，它们随着太阳的运动和枝叶的摆动而移动。下图显示了在“光斑”照耀前后一株生长旺盛的植物光合作用过程中吸收CO₂和释放O₂的情况。请据图分析回答：

（1）绿色植物进行光反应的场所是       ，在叶绿体中ATP移动的方向是       。

（2）“光斑”照耀开始时，限制光合作用产物合成的主要因素是               速率。

（3）图中A点时，光反应速率          暗反应速率（填“大于”、“小于”或“等于”）。

（4）当“光斑”移开时，CO₂吸收速率发生如图所示变化的原因是“光斑”照耀期间积累的                               ，还可以使暗反应持续一段时间。

（5）若对该植物作如下处理：（甲）持续光照5分钟，（乙）光照5 秒后再黑暗处理5秒，连续交替进行10分钟。若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下植物所制造的有机物总量是：甲       乙，请简要说明理由。                   。

Answer

（1）叶绿体基粒或类囊体薄膜 类囊体薄膜→叶绿体基质

（2）二氧化碳的吸收（或暗反应）

（3）等于

（4）积累（剩余）的ATP和NADPH(或[H]）

（5）少于 甲情况下光反应产生的大量的[H]和ATP不能及时被暗反应消耗，暗反应限制了光合作用的速度，降低了光能的利用率（或乙情况下中间间隔5秒钟无光，有利于充分利用前5秒钟的光反应的产物，从而提高了对光能的利用率）

【解析】

试题分析：

（1）绿色植物进行光反应的场所是叶绿体基粒或类囊体薄膜；在叶绿体中，ATP产生与类囊体薄膜上进行的光反应，用于叶绿体基质中进行的暗反应，所以在叶绿体中ATP移动的方向是类囊体薄膜→叶绿体基质。

（2）据图可知，“光斑”照耀开始时，O2的释放速率急剧上升，而CO2吸收速率上升较缓慢，上升的幅度也较小，所以此时限制光合作用产物（糖类）合成的主要环境因素是二氧化碳的吸收（或暗反应）速率。

（3）图中的A点两条曲线重合，表明植物此时光反应速率等于暗反应速率。

（4）当“光斑”移开时，光照强度降低，光反应速率下降，所以O2的释放速率立刻恢复到原水平，但光反应积累的ATP和[H]没有立即用完，暗反应还能持续一段时间，所以CO2吸收速率延续了一段时间后才下降。

（5）甲情况下光反应产生的大量的[H]和ATP不能及时被暗反应消耗，暗反应限制了光合作用的速度，降低了光能的利用率，而乙情况下中间间隔5秒钟无光，有利于充分利用前5秒钟的光反应的产物，从而提高了对光能的利用率，因此，甲情况下植物制造的有机物总量少于乙。

考点：本题考查光照对光合作用的影响的相关知识，意在考查考生运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力。