Question

植物生理学是研究植物生命活动规律及其与环境的相互关系、揭示植物生命现象本质的科学。其目的在于认识植物的物质代谢、能量代谢和生长发育等生命活动的规律与机理、调节与控制以及植物体内外环境条件对其生命活动的影响等。沙棘耐干旱、耐盐碱、抗风沙能力强，被广泛用于水土保持。科研人员利用“间隙光”（光照20秒、黑暗20秒交替进行）处理沙棘叶肉细胞一段时间，部分实验结果如图所示。请回答下列问题：

（1）沙棘叶肉细胞中可将其他形式的能量转化为ATP中活跃的化学能的场所有___________________，可消耗［H］的过程有_________________________。

（2）B点光合速率________（填“大于”“等于”或“小于”）呼吸速率。据图可知，黑暗开始后DE段保持稳定的主要原因是______________________。

（3）与连续光照6小时，再连续暗处理6小时相比，“间隙光”处理12小时的光合产物___________（填“较多”“相等”或“较少”）。

（4）研究发现，沙棘细胞内可溶性蛋白、可溶性糖等物质的含量较多，其意义是___________________________。

Answer

细胞质基质、线粒体、叶绿体 光合作用的暗反应、有氧呼吸的第三阶段（和无氧呼吸的第二阶段） 大于 光反应产生的ATP和[H]在黑暗开始后还能维持一段时间的暗反应（合理即可） 较多 增大细胞内渗透压，增强植物细胞的吸水能力（和防止细胞脱水）

【解析】

分析题图：O2释放速率代表光反应速率（虚线），CO2吸收速率代表暗反应速率（实线）， 光照开始后，O2释放速率急剧增大，CO2吸收速率相对较慢，说明光反应和暗反应不是同步增加的；随后O2释放速率明显下降，与CO2吸收速率相当，说明暗反应对光反应有限制作用；40s之后黑暗处理，光照消失，O2释放速率逐渐减弱，光反应减弱，最终导致暗反应也慢慢减弱。

（1）在叶肉细胞中，可将其他形式的能量转化为ATP中活跃的化学能的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体；光合作用的暗反应、有氧呼吸的第三阶段、无氧呼吸的第二阶段消耗的[H]分别为NADPH、NADH、NADH。

（2）B点氧气的释放速率大于0，光合速率大于呼吸速率。吸收的CO2用于光合作用暗反应阶段，黑暗开始后CO2吸收速率保持短时间稳定再迅速下降，DE段CO2吸收速率保持稳定的主要原因是光反应产生的ATP和[H]在黑暗开始后还能维持一段时间的暗反应。

（3）与连续光照6小时，再连续暗处理6小时相比，“间隙光”处理12小时与其光反应时间相同，但暗反应时间更长，所以光合产物较多。

（4）细胞内可溶性蛋白、可溶性糖等物质的含量较多，有利于增大细胞内渗透压，增强植物细胞的吸水能力，防止细胞脱水。