Question

图1表示菠菜叶肉细胞内发生的一系列反应，甲、乙丙表示相应的生理过程取菠菜叶片，用打孔器打出若圆片，将圆片平均分成①②③④四组，①②③④每组各置于一个密闭装置内，并分别给予0、a、b、c四种不同强度的光照，其他条件适宜且一致光照1小时后，测得各装置内氧气的增加量相对值如图2所示。回答下列问题：

（1）在适宜光照下，图1中能产生ATP的具体场所有_________；乙过程中产生[H]的阶段是______，若将光改为绿光，温度不变，短时间内图1丙中C₃含量的变化及其原因是___________。

（2）图2丙组装置内的CO₂含量照光后比照光前______________（填“低”“高”或“相等”）此组实验中，植物每小时释放氧气量的相对值为______________。若再设置第五组实验，给予相同条件下的圆片更强的光照，发现氧气的增加量基本不变，则此时限制光合作用的主要因素是______________。

（3）恩格尔曼以水绵和______________为实验材料，确定氧气是由叶绿体释放的，作为实验材料，水绵比蓝藻、菠菜更好的原因是____________________________。

Answer

细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜和叶绿体类囊体薄膜 有氧呼吸第一和第二阶段 升高、改为绿光，光反应降低，产生的[H]和ATP减少，被还原的C3减少，但短时间内C3生成量不变 低 10 CO2浓度或温度 好氧细菌 水绵有带状叶绿体，更容易观察

【解析】

图1中甲过程是利用H2O生成O2、[H]和ATP，是光合作用光反应的过程；乙是利用C6H12O6和O2生成H2O和CO2的过程，是呼吸作用；丙是利用CO2、[H]和ATP生成C6H12O6的过程，是光合作用暗反应的过程。

图2甲是在光照强度为0测定的值，所以代表植物的呼吸作用强度，而乙丙丁测定的是净光合作用，总光合作用=净光合作用+呼吸作用。

（1）在适宜光照下，植物可以进行光合作用和呼吸作用，所以产生ATP的具体场所是细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜和叶绿体类囊体薄膜；乙过程是呼吸作用，产生[H]的阶段是有氧呼吸第一和第二阶段，如果将光改为绿光，光反应降低，产生的[H]和ATP减少，被还原的C3减少，但短时间内C3生成量不变，所以C3含量升高。

（2）丙组装置内照光后植物在释放氧气，说明光合作用大于呼吸作用，因此CO2量更低；植物释放O2的速率是净光合作用即10；给予相同条件下的圆片更强的光照，发现氧气的增加量基本不变，说明该植物达到了光饱和，所以现在因素主要是CO2浓度或温度。

（3）恩格尔曼以水绵和好氧细菌为实验材料，确定氧气是由叶绿体释放的；水绵比蓝藻、菠菜更好的原因是水绵有带状叶绿体，更容易观察。