Question

某科研人员将绿色的小麦叶片放在温度适宜的密闭容器内，在不同的光照条件下，测定该容器内氧气量的变化如下图所示。请分析回答：

(1)小麦叶肉细胞进行光合作用的场所是________，CO₂进入叶肉细胞后被固定，固定产物的还原需要光反应提供______________。

(2)B点时，叶片的光合作用速率________(填“大于”、“小于”或“等于”)呼吸作用速率，A点以后的短时间内，叶片细胞内C₃的量将________。

(3)在0～5 min内，该容器内氧气量减少的原因是______________________，在5～15 min内，该容器内氧气量增加的速率减小，这是因为_________________________________________。

(4)如果小麦叶片的呼吸速率始终不变，则在5～15 min内，小麦叶片光合作用的平均速率(用氧气产生量表示)是____________ mol/min。

(5)同一小麦植株的底部叶片呼吸作用强度比顶部叶片弱，其内部原因最可能是________________________________。

Answer

（1）叶绿体[H]和ATP

（2）等于 减少

（3）呼吸作用消耗氧气 光合作用使密闭容器内的CO2浓度逐渐减少，光合作用速率逐渐下降

（4）6×10﹣8

（5）底部叶片衰老，酶活性降低

【解析】

试题分析图【解析】
在0～5min之间，容器处于黑暗条件下，此时植物只进行呼吸作用，因此氧气的减少量可表示呼吸作用消耗量，同时也可以计算出呼吸速率；5min之后，给予光照，此时植物同时进行光合作用和呼吸作用，因此氧气的减少量可以表示净光合作用量，由此可以计算净光合速率．

而总光合速率=净光合速率+呼吸速率．

【解析】
（1）小麦叶肉细胞既可以进行光合作用也可以进行呼吸作用，其进行光合作用的场所是叶绿体，光合作用光反应为暗反应三碳化合物的还原提供了[H]和ATP．

（2）B点时，植物光合作用和呼吸作用同时进行，呼吸作用消耗光合作用产生的氧气，B点时容器内氧气量不再发生变化，说明光合作用产生的氧气正好被呼吸作用消耗掉，即呼吸作用速率等于光合作用速率．A点给予光照，植物开始进行光反应，导致C3化合物开始还原，C3化合物合成不变，因此C3化合物在短时间内减少．

（3）在0～5min之间，小麦叶片在暗室中进行呼吸作用，不进行光合作用，细胞进行呼吸作用，吸收氧气，释放CO2，因此密闭容器内氧气量减少；5～15min给予光照后，小麦叶片进行光合作用，产生了大量氧气．随着光合作用的进行，光合作用使密闭容器内的CO2浓度逐渐减少，光合作用速率逐渐下降．

（4）据图可知，0～5分钟之间，小麦叶片在暗室中只进行呼吸作用，所以呼吸作用每分钟消耗氧气量=（5﹣4）×10﹣7mol÷5min=0.2×10﹣7mol/min；5～15min之间，小麦的净光合作用速率=（8﹣4）×10﹣7mol÷10min=0.4×10﹣7mol/min；故5～15min小麦的平均光合作用速率=净光合作用速率+呼吸消耗=0.4×10﹣7mol/min+0.2×10﹣7mol/min=6×10﹣8mol/min．

（5）研究小组发现，由于底部叶片衰老，酶活性降低等因素的影响，所以同一小麦植株的底部叶片呼吸作用强度比顶部叶片弱．

故答案为

（1）叶绿体[H]和ATP

（2）等于 减少

（3）呼吸作用消耗氧气 光合作用使密闭容器内的CO2浓度逐渐减少，光合作用速率逐渐下降

（4）6×10﹣8

（5）底部叶片衰老，酶活性降低