Question

【题目】光合作用

图表示盆架子（树名）部分光合作用过程。

（1）图示为光合作用中的_________阶段；物质 B 为___________；通常植物类囊体膜会呈现绿色，是因为_______________________________________。

（2）图示过程能够产生 ATP，下列实验处理使其不能产生 ATP 的有（_______）

A．破坏图中结构甲的活性，再进行光照

B．破坏植物叶绿素 a 的结构，再进行光照

C．向类囊体腔注入一定量的 H+，但不进行光照

D．通过超声波振动，破碎类囊体的薄膜后再进行光照

O3污染会对某些植物造成毒害，影响植物生长。有人认为缺水引起的气孔关闭会减少 O3进入细胞，从而降低对细胞的损害，并建议在 O3 污染严重的地区可适当减少水分的灌溉，以提高产量。为此，科研人员以盆架子为实验材料，设计了表 1 的四组实验，结果如图所示（气孔导度指气孔开放程度、净光合速率指光合作用制造的有机物量－呼吸作用消耗的有机物量）。

注：非污染地区 O3的含量为 40g/L

（3）表1 中，组别 D 的实验条件是①____________ 、② ___________ 。

（4）影响图中实验结果的变量有______________________。

（5）气孔导度的变化会影响净光合速率，下列相关叙述正确的是（_______）

A．气孔导度一定会影响胞间 CO2 浓度

B．气孔导度一定会影响光合作用酶活性

C．气孔导度一定会影响水分蒸发

D．气孔导度一定会影响叶绿素含量

（6）据题意及实验结果，阐述“在 O3污染严重的地区可适当减少水分灌溉以提高产量”这一建议的合理与不合理之处：______________________________________。

Answer 1

【答案】光反应 NADPH 含有叶绿素 ABD 150 45 土壤水分含量、O3含量 AC 合理：水分含量降低会引起气孔导度下降，从而减少 O3 进入细胞，降低对细胞的损害；不合理：据本实验结果可知 D 组的净光合速率比 B 组下降更显著，说明减少水分的灌溉不能缓解 O3 对净光合速率的影响；本实验只提供了 75%和 45%的含水量组别，缺少其它含水量组别的数据，需进一步实验来确定该建议的合理性

【解析】

①分析部分光合作用过程图：图示过程发生在类囊体膜上，表示光反应阶段，其中的A、B、C依次表示O2、NADPH、ADP和Pi，甲为ATP合成酶。②分析表1信息可知：A、B形成对照，C、D形成对照，自变量都是O3的含量不同；A、C形成对照，B、D组形成对照，自变量都是土壤水分的含量不同。可见，①、②应分别为150、45。

(1) 图示过程发生在类囊体膜上，而类囊体膜是光反应的场所，因此图示为光合作用中的光反应阶段；物质 B 为NADPH；类囊体膜上含有叶绿素，所以通常植物类囊体膜会呈现绿色。

(2) 图示ATP的产生是在图中结构甲所示的ATP合成酶的催化下完成的，若破坏图中结构甲的活性，再进行光照，则不能产生 ATP，A正确；叶绿素 a的作用是吸收、传递和转化光能，而色素分子吸收、传递和转化的光能的用途之一是：在ATP合成酶的催化下，促成ADP与Pi发生化学反应形成ATP，若破坏植物叶绿素 a 的结构，再进行光照，则不能产生 ATP，B正确；向类囊体腔注入一定量的 H+，当腔内H+达到一定浓度时，可经类囊体膜上ATP合成酶复合体穿过膜进入基质，同时将能量传递给ADP，使ADP和Pi合成ATP，此过程不需要光照，因此向类囊体腔注入一定量的 H+，但不进行光照，仍能产生 ATP，C错误；ATP是在类囊体膜上形成的，通过超声波振动，破碎类囊体的薄膜后再进行光照，不能产生 ATP，D正确。

(3) 非污染地区 O3的含量为 40g/L，据此分析表1信息可知：C、D组的土壤水分的含量应均为45%，自变量是O3的含量不同，因此组别 D 的实验条件①、②应分别为150、45。

(4) 影响图中实验结果的变量即表中所示的自变量，因此有土壤水分含量、O3含量。

(5) 气孔导度是指气孔开放程度。CO2是光合作用的原料，大气中的CO2是通过气孔进入植物体内的，而植物体内的水分主要是通过叶片的气孔来蒸腾到体外的，因此气孔导度的变化，一定会影响胞间 CO2 浓度，也一定会影响水分蒸发，但不一定会影响光合作用酶的活性和叶绿素的含量，A、C正确，B、D错误。

(6) A、C组与B、D组的自变量都是土壤水分的含量不同，结果水分含量低的C、D组的气孔导度分别低于水分含量高的A、B组，说明水分含量降低会引起气孔导度下降，从而减少 O3 进入细胞，降低对细胞的损害，因此，“在 O3污染严重的地区可适当减少水分灌溉以提高产量”这一建议具有合理性的一面。由于D 组的净光合速率比 B 组下降更显著，说明减少水分的灌溉不能缓解 O3 对净光合速率的影响；本实验只提供了 75%和 45%的含水量组别，缺少其它含水量组别的数据，需进一步实验来确定该建议的合理性；可见，“在 O3污染严重的地区可适当减少水分灌溉以提高产量”这一建议也具有不合理性的一面。