Question

研究人员通过研究遮荫和全光对野生川贝母光合作用的影响，为人工引种提供理论支持。图1中①~④为川贝母叶肉细胞内某些代谢过程，图2为遮荫和全光条件下川贝母光合速率部分研究数据的曲线图（图中光合有效辐射越强，代表光照强度越强），请分析回答：

（1）图 1 中③和④发生反应的场所分别为____________和____。

（2）图 2 光合有效辐射为 a 时，川贝母叶肉细胞中能发生的图 1 反应有______。

研究人员进一步检测了川贝母叶片光合作用的相关参数，结果如下表：

参数	遮荫	全光
光能捕获效率	0.563	0.491
气孔导度(mol H2O·m^-2·s^-1)	0.456	0.201

（3）植物中捕获光能的物质是_____________，可用____（溶剂）提取获得。

（4）由图2 直接可知，川贝母人工引种的适宜条件是______（“遮荫”、“全光”）， 理由是在一定光合有效辐射下其____。（多选）

A.呼吸速率更高    B.净光合速率更高  C.叶绿体数量更多    D.有机物积累量更多

（5）请结合表中数据阐述遮荫与全光条件下光合速率出现图2差异的原因。 ________

Answer

叶绿体类囊体膜 线粒体内膜 ①②③④ 光合色素（叶绿体色素） 无水酒精（无水乙醇） 遮荫 BD 川贝母叶片在遮荫条件下能捕获更多光能，使光反应增强；同时气孔导度增大导致从外界吸收的 CO2 浓度增高，使暗反应也增强

【解析】

1、叶肉细胞中能够产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。

2、分析曲线可知，遮阴后，川贝母光合速率更高，更有利于有机物的积累。

3、分析表格：遮荫条件下川贝母叶肉细胞的能量捕获效率更高，同时，气孔导度和胞间二氧化碳浓度更高。

（1）图 1 中③和④发生的反应分别是光合作用的光反应和有氧呼吸第三阶段，所以发生的场所分别为叶绿体类囊体膜和线粒体内膜。

（2）图 2 光合有效辐射为 a 时，川贝母叶肉细胞中能发生呼吸作用和光合作用，因此能进行①暗反应，②有氧呼吸第一、第二阶段，③光反应，④有氧呼吸第三阶段。

（3）植物中捕获光能的物质是光合色素，光合色素易溶于有机溶剂无水乙醇，可以用无水乙醇提取。

（4）由图2 直接可知，遮阴后，川贝母净光合速率更高，更有利于有机物的积累。故选择B和D。

（5）由表中数据可知，遮荫条件下川贝母叶肉细胞中（类囊体薄膜上）光合色素的能量捕获效率更高，有利于提高ATP生成的速率，进而提高暗反应C3的还原的速率。同时，遮荫条件下气孔导度和胞间二氧化碳浓度更高，有利于提高川贝母叶肉细胞叶绿体基质中CO2的固定速率。