Question

下图是有关棉花成熟绿叶组织的相关图解，其中图1是叶肉细胞的光合作用过程图解；图2表示某光照强度和适宜温度下，光合作用强度增长率随CO₂浓度变化的情况。请回答下列问题：

 

（1）由图1可知，吸收光的物质是____________，乙代表的物质是____________，图1所示细胞在白天产生ATP的细胞器有_____________________。

（2）图2中限制D点光合速率的主要环境因素是___________，C点和D点相比，单位时间内叶绿体中[H]的消耗量_____________________（较低、相等、较高），图3中a和b所对应的点相比，单位时间内叶肉细胞中C₅的生成量_____________________（较低、相等、较高）。

（3）从生长状况相同的棉花叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片，抽取叶片细胞间隙内的气体，平均分成若干份，然后，置于不同浓度的 NaHCO₃溶液中，给予相同的、一定强度的光照和适宜的温度，测量圆叶片上浮至液面所需时间，其记录结果绘制成曲线如图3所示。

①该实验的目的是：____________________________________。

②c点以后曲线上升，其原因是________________________。

Answer

叶绿体色素 [H]和ATP 叶绿体和线粒体 光照强度 较低 较低 探究不同浓度NaHCO3（或CO2）对光合作用速率的影响 NaHCO3浓度过高导致细胞失水而影响细胞代谢

【解析】

据图分析，图1表示光合作用过程图解，其中甲表示CO2，参与暗反应二氧化碳的固定；乙表示光反应产生的[H]和ATP，参与暗反应三碳化合物的还原。图2表示某光照强度和适宜温度下，光合作用强度增长率随CO2浓度变化的情况，随CO2浓度的增加，光合作用强度增长率先增加后稳定最后下降直至0。图3中NaHCO3溶液是CO2的缓冲液，可以为光合作用提供CO2，圆叶片上浮至液面所需时间代表了光合速率，时间越短，光合速率越大。

（1）甲图1分析，吸收光能的是叶绿体的类囊体薄膜上的色素分子；根据以上分析已知，图1中乙代表的物质是ATP和[H]；图1所示细胞含有叶绿体，白天可以同时进行光合作用和呼吸作用，因此该细胞在白天产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体。

（2）图2光合作用是在适宜温度下进行的，且D点随着二氧化碳浓度的增加，光合作用强度不再增加，说明此时限制光合作用强度的不是温度和二氧化碳浓度，可能是光照强度；C点到D点，光合作用强度仍然在增加，消耗的[H]在增多，因此C点和D点相比，单位时间内叶绿体中[H]的消耗量较低；图3中a点比b点的二氧化碳浓度低，因此其单位时间内叶肉细胞中产生的五碳化合物较低。

（3）①根据图3分析，实验的自变量是NaHCO3溶液的浓度，可以为光合作用提供二氧化碳，因变量是圆叶片上浮至液面所需时间，代表了光合速率，因此该实验的目的是探究不同浓度NaHCO3（或CO2）对光合作用速率的影响。

②c点以后曲线上升，说明光合速率在下降，可能的原因是NaHCO3浓度过高导致细胞失水而影响细胞代谢。