Question

【题目】某科研人员将绿色的小麦叶片放在温度适宜的密闭容器内，在不同的光照条件下，测定该容器内氧气量的变化，实验结果如图所示。

分析回答：

（1）B点时，叶肉细胞的光合作用速率_________(填“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用速率。A点以后的短时间内，叶肉细胞内C5的量将____________。

（2）叶绿体中吸收光能的色素分布在__________。若向密闭容器中加入18O标记的O2，可在该绿色植物叶肉细胞中检测到放射性的淀粉。请写出18O最短的转移途径______________(用文字和箭头表示）。

（3）在05min内，该容器内氧气量减少的原因是_________。在515min内，该容器内氧气量增加的速率逐渐减小，这是因为__________________。

（4）如果小麦叶片的呼吸速率始终不变，则在515min内，小麦叶片光合作用的平均速率（用氧气产生

量表示）是__________mol/min。同一小麦植株的底部叶片呼吸作用强度比顶部叶片弱，其内部原因最可能是_______________。

Answer 1

【答案】 大于 增加 类囊体薄膜上 呼吸作用消耗氧气 光合作用使密闭容器内的C02浓度逐渐减少，光合作用速率逐渐下降，与呼吸作用的差值逐渐减小，氧气量增加速率减小 6×10-8 底部叶片衰老，酶活性降低

【解析】试题分析：分析图 在0～5min之间，容器处于黑暗条件下，此时植物只进行呼吸作用，因此氧气的减少量可表示呼吸作用消耗量，同时也可以计算出呼吸速率；5min之后，给予光照，此时植物同时进行光合作用和呼吸作用，因此氧气的减少量可以表示净光合作用量，由此可以计算净光合速率。

（1）据图分析，B点时容器内氧气量不再发生变化，说明光合作用产生的氧气正好被呼吸作用消耗掉，即呼吸作用速率等于光合作用速率；A点给予光照，植物开始进行光反应，导致C3化合物开始还原生成C5，因此C5化合物在短时间内增加。

（2）叶绿体中，吸收光能的色素分布于叶绿体的类囊体薄膜上；若向密闭容器中加入18O标记的O2，氧气参与有氧呼吸第三阶段，生成放射性的水，该水参与有氧呼吸第二阶段生成放射性的二氧化碳，该二氧化碳再参与光合作用，产生含有放射性的淀粉。

（3）在0～5min之间，小麦叶片在暗室中进行呼吸作用，不进行光合作用，细胞进行呼吸作用，吸收氧气，释放CO2，因此密闭容器内氧气量减少；5～15min给予光照后，小麦叶片进行光合作用，产生了大量氧气，随着光合作用的进行，光合作用使密闭容器内的CO2浓度逐渐减少，光合作用速率逐渐下降，与呼吸作用的差值逐渐减小，氧气量增加速率减小。

（4）据图可知，0～5分钟之间，小麦叶片在暗室中只进行呼吸作用，所以呼吸作用每分钟消耗氧气量=（5-4）×10-7mol÷5min=0.2×10-7mol/min；5～15min之间，小麦的净光合作用速率=（8-4）×10-7mol÷10min=0.4×10-7mol/min。因此故5～15min小麦的平均光合作用速率=净光合作用速率+呼吸消耗=0.4×10-7mol/min+0.2×10-7mol/min=6×10-8mol/min。研究小组发现，由于底部叶片衰老，酶活性降低等因素的影响，所以同一小麦植株的底部叶片呼吸作用强度比顶部叶片弱。