Question

现将某绿色植物置于一密闭玻璃容器内，在适宜条件下，分别经黑暗和光照处理，测量该密封容器内氧气量的变化情况，结果如下图所示，据图回答下列问题：

（1）黑暗处理过程中，叶肉细胞可吸收容器内的氧气，在     上与       结合生成水，同时释放出大量的能量，部分能量储存于ATP中，请用化学方程式表示ATP的形成过程：             。

（2）光照处理后，与B点相比，C点叶肉细胞内C₃物质的合成速率            （填“上升”、“下降”或“不变”）。

（3）随光照时间延长，到达C点以后，容器内的氧气总量将不再发生变化，其原因是           。

（4）为了研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，实验处理后中需要提取叶绿体中的色素，提取色素时，除了加入石英砂和无水乙醇，还需要加入CaCO₃，加入CaCO₃的目的是           ，分离色素的原理是           。

Answer

（1）线粒体内膜 [H]

（2）下降 （3）此时植物的光合作用速率等于呼吸作用速率

（4）防止色素（或叶绿素）被破坏 各种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快；反之则慢

【解析】（1）黑暗处理过程中，叶肉细胞可吸收容器内的氧气进行有氧呼吸，在线粒体内膜上与[H]结合生成水，同时释放出大量的能量，部分能量储存于ATP中。

（2）光照处理后，随着光合作用的进行，装置内二氧化碳浓度下降，与B点相比C点叶肉细胞内C3物质的合成速率下降。

（3）随光照时间延长，装置内二氧化碳浓度下降，光合速率降低，到达C点以后，植物的光合作用速率等于呼吸作用速率，导致容器内的氧气总量不再发生变化。

（4）提取叶绿体中的色素时，除了加入石英砂和无水乙醇，还需要加入CaCO3，加入CaCO3的目的是防止色素（或叶绿素）被破坏；分离色素的原理是各种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快，反之则慢。

【考点定位】叶绿体中色素的提取与分离实验、光照强度与二氧化碳浓度对光合作用的影响

【名师点睛】

1．叶绿体中色素的提取与分离实验注意事项及原因分析：

过程

注意事项

操作目的

提

取

色

素

（1）

选新鲜绿色的叶片

使滤液中色素含量高

（2）

研磨时加无水乙醇

溶解色素

（3）

加少量SiO2和CaCO3

研磨充分和保护色素

（4）

迅速、充分研磨

防止乙醇过度挥发，充分溶解色素

（5）

盛放滤液的试管管口加棉塞

防止乙醇挥发和色素氧化

分

离

色

素

（1）

滤纸预先干燥处理

使层析液在滤纸上快速扩散

（2）

滤液细线要直、细、匀

使分离出的色素带平整不重叠

（3）

滤液细线干燥后再画一两次

使分离出的色素带清晰分明

（4）

滤液细线不触及层析液

防止色素直接溶解到层析液中

2．环境因素骤变对光合作用中物质含量动态变化的判断：

（1）分析方法：

①需在绘制光合作用模式简图的基础上借助图形进行分析。

②需从物质的生成和消耗两个方面综合分析。

如CO2供应正常、光照停止时C3的含量变化：

（2）含量变化分析过程与结果：

条件

过程变化

C3

C5

[H]和ATP

模型分析

光照由强到弱，CO2供应不变

①过程减弱②③过程减弱，④过程正常进行

增加

减少

减少

光照由弱到强，CO2供应不变

①过程增强

②③过程增强

④过程正常进行

减少

增加

增加

光照不变，CO2由充足到不足

④过程减弱，①②③过程正常进行，随C3减少②③减弱，①过程正常

减少

增加

增加

光照不变，CO2由不足到充足

④过程增强①②③正常进行，随C3增加②③增强，①过程正常

增加

减少

减少

（3）易误提醒——C3、C5含量变化的两点注意：

（1）以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化，而非长时间。

（2）以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，[H]和ATP的含量变化是一致的。