Question

将植物暴露在过高的光照条件下，叶片会耗散掉吸收的过剩光能，以保护光合器官。下图表示某阴生植物的光合放氧速率、过剩光能与光照强度的关系，其中虚线表示该植物光合速率不受任何限制时的理论上的光合放氧速率。请回答下列问题：

(1)叶肉细胞中能吸收并转化光能的物质分布在叶绿体的___________上，常用_________法分离这些物质。经过光合作用，吸收的光能最终被转化为______________。

(2)据图分析可知，当光照强度大于200μmol·m^-2·s^-1时，随着光照强度的升高，该植物对其所吸收光能的耗散量会_____________。与阴生植物相比，在相同的光照条件下，阳生植物光合作用所耗散掉的过剩光能____________(填“较小”“相当”或“较大”)。

(3)强光下，激发态叶绿素会与氧分子反应形成单线态氧而损伤叶绿体，然而类胡萝卜素可快速淬灭激发态叶绿素，起保护叶绿体的作用。缺乏类胡萝卜素的突变体的光合速率________，原因是________________________________。

Answer

类囊体薄膜 纸层析 有机物中的化学能 逐渐增大 较小 较小 该突变体无法淬灭激发态叶绿素而使叶绿体受损

【解析】

据图分析，实验的自变量是光照强度，因变量是两种光合放氧速率。理想条件下的光合放氧速率鱼光照强度呈正相关，而实际光合放氧速率随着光照强度的增加而表现为先增加后维持稳定。

（1）叶绿体的类囊体薄膜上分布有光合色素，可以吸收、传递和转化光能，经过光合作用，吸收的光能最终转化为有机物中的稳定的化学能；叶绿体中的色素在层析液中溶解度不同，扩散速度也不同，常用纸层析法分离这些色素。

（2）据图分析，当光照强度大于200μmol·m-2·s-1时，随着光照强度的升高，两条曲线之间的差值逐渐增大，说明植物对其所吸收光能的耗散量逐渐增大；与阴生植物相比，在相同的光照条件下，阳生植物光合作用需要的光能较多，则所耗散掉的过剩光能较小。

（3）根据题意分析，缺乏类胡萝卜素的突变体无法淬灭激发态叶绿素而使叶绿体受损，所以其光合速率较小。