Question

选用若干生长状况相同的某植物，置于不同光照强度且其它条件适宜的环境中进行实验，一段时间后，所得相关数据平均值如下表所示。

组别	光照强度 （Lux）	呼吸速率 （CO2·μmol·m^-2·s^-1）	净光合速率 （CO2·μmol·m^-2·s^-1）	叶绿素a含量 （mg·g^-1）
第1组	200	14	20	1．6
第2组	400	14	29	1．3
第3组	600	14	35	1

回答下列问题：

（1）上表中的呼吸速率必须在__________环境中测定，净光合速率是用单位叶面积在单位时间内的________________来表示。

（2）在测定叶绿素a含量时，需要先对绿叶中色素进行__________，再进行定量测定。与强光照下相比，低光照下叶绿素a含量____________，这体现了生物对环境的适应。若对低温下生长的叶片色素提取液进行纸层析，色素带从上到下的第____________条色素带明显变窄。

（3）以叶绿素a对不同波长光的吸收率为纵坐标，以波长为横坐标作图得到的曲线就是叶绿素a的__________，其最大吸光率分布在________光区域。

（4）由实验可知，光照强度增大时，植物的呼吸速率____________，光照增强光合速率增加，是由于光反应产生的_________________增多，导致碳反应过程中_______________的还原过程加快，最终使糖类生成和CO₂的吸收速率加快。

Answer

黑暗无光 二氧化碳的吸收量 提取和分离 较高 三、四 吸收光谱 蓝紫 不变 NADPH和ATP 二氧化碳

【解析】

1、光合作用过程分为光反应和碳反应。（1）光反应发生在叶绿体的类囊体膜上，光反应发生的变化主要是3个：光能被吸收并转化为ATP和NADPH中的化学能；水在光下裂解为H+、O2和电子；水中的氢在光下将NADP+还原为NADPH。（2）碳反应发生在叶绿体基质中，发生的变化主要是RuBP与二氧化碳结合形成三碳分子；三碳分子接受来自NADPH的氢和来自ATP的磷酸集团，还原成三碳糖。

2、光照强度通过影响光反应进而影响光合作用强度；分析表格信息可知，光照强度从200升高到600，细胞呼吸强度不变，净光合速率随光照强度增加而增大，叶绿素a含量随光照强度增大而减少，因此在弱光条件下植物可能通过增加叶绿素含量而适应弱光环境。

（1）测定呼吸速率必须在黑暗无光的条件下进行，以消除光合作用产生氧气、消耗二氧化碳对测定呼吸速率的干扰。表格中的净光合速率是用单位叶面积在单位时间内的二氧化碳的吸收量来表示的。

（2）在测定叶绿素 a 含量时，需要先进行绿叶中色素的提取和分离，再进行定量测定。从表格信息可知，低光照条件下，叶绿素a的含量较高，以适应弱光的环境。对叶绿体中色素进行纸层析分离时，色素在滤纸上的分布从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。低温下生长的叶片，叶绿素的含量会降低，色素带从上到下的第三、四条色素带明显变窄。

（3）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，其中对蓝紫光的吸收率大于红光。以叶绿素a对不同波长光的吸收率为纵坐标，以波长为横坐标作图得到的曲线就是叶绿素a的吸收光谱，其最大吸光率在蓝紫光区域。

（4）由实验可知，光照强度增大时，植物的呼吸速率不变。光照增强时，光反应产生的NADPH和ATP增多，导致碳反应中二氧化碳还原成三碳糖加快，CO2的利用加快，最终使得叶片光合速率增加，糖类生成增加。