Question

科研人员在实验室中，研究光照强度变化对某植物叶肉细胞的O₂释放速率和CO₂吸收速率的影响（单位：），实验结果如下图。请据图分析回答：

（1）强光照开始时，氧气的释放速率________，原因是______。此时叶肉细胞中产生ATP的细胞结构有__________________。

（2）图中A点光合作用速率_____（填“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用速率。B点光反应速率______（填“大于”、“小于”或“等于”）暗反应速率，此时ADP在叶绿体中的移动方向是__________。

（3）在强光照开始后短时间内，叶肉细胞内C₃／C₅的变化是_____（填“增大”、“减小”或“不变”）。强光照结束后，CO₂的吸收速率下降缓慢的原因是________________。

Answer

（1）增大 光反应速率加快 细胞质基质、线粒体和叶绿体

（2）大于 等于 由叶绿体基质到类囊体薄膜

（3）减小 强光照下积累了ATP和[H]（2分）

【解析】

试题分析：

（1）题图显示：强光照开始时，氧气的释放速率增大，而氧气是光反应的产物，所以氧气的释放速率增大是光反应速率加快引起的。ATP产生于细胞呼吸和光合作用的光反应阶段，因此在强光照开始时叶肉细胞中产生ATP的细胞结构有细胞质基质、线粒体和叶绿体。

（2）图中O2释放速率和CO2吸收速率均表示净光合作用速率，净光合速率＝（实际）光合作用速率－呼吸作用速率。A点时净光合速率大于 0，说明光合作用速率大于呼吸速率；B 点时O2释放速率＝CO2吸收速率，而O2释放速率反映的是光反应速率，CO2吸收速率反映的是暗反应速率，所以B点时光反应速率等于暗反应速率；此时ADP在叶绿体中的移动方向是：由叶绿体基质到类囊体薄膜，因为暗反应为光反应提供 ADP 与 Pi，而光反应的场所是类囊体薄膜，暗反应的场所是叶绿体基质。

（3）光照由弱增强，短时间内，因光反应加快，产生的[H]和ATP增多，导致 C3还原加快，但CO2固定不受影响，所以C3／C5值减小；强光照时积累的ATP和[H]，在强光照结束后仍可维持暗反应持续一段时间，使得 CO2的吸收速率下降缓慢。

考点：本题考查光合作用、呼吸作用的相关知识，意在考查学生能从题图中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。