Question

【题目】（五）回答关于细胞和光合作用的问题。

如图1是学生绘制的一个细胞及其中的光合作用过程。

研究者研究了不同强度紫外线对芦苇光合作用的影响。设置了自然光照组（CK）、紫外线强度增强25%组（R1）、紫外线强度增强50%组（R2）三组，每组处理3个重复，连续处理60天。获得的总叶绿素含量变化数据如图2所示。

【1】如图1中具有不同类型的膜，它们是__________。各种膜功能差异主要取决于膜结构中的__________。

A．磷脂

B．糖蛋白

C．蛋白质

D．胆固醇

【2】下列结构存在于图1中①区域的有_____（多选）。

【3】据图2，不同强度紫外线对总叶绿素含量的影响是： ______________________________ 。

研究数据同时表明，辐射处理期间，净光合速率CK>R1>R2。

研究者还用显微镜观察了三组细胞结构，发现：

CK组：大量叶绿体紧贴细胞边缘，呈长椭圆形，膜结构完整，内部结构清晰，基粒排列整齐而致密。

R1组：叶绿体数目减少，明显肿胀变形，叶绿体膜完整性有轻微破坏，基粒松散。

R2组：叶绿体数目很少，肿胀加剧，呈梭形；叶绿体膜边缘模糊部分破损缺失；基粒膨胀松散，排列稀疏紊乱，类囊体模糊不清。

【4】根据本实验中获取的数据和资料，结合光合作用过程阐述高强度紫外线辐射影响芦苇光合作用的机制：______________________________________________________________。

Answer 1

【答案】

【1】细胞膜、叶绿体膜、类囊体膜C

【2】ABCDF

【3】辐射处理期间，总叶绿素含量先升高后降低，不同处理间变化趋势相同。与CK相比，R1、R2均下降，其中R2下降幅度更高

【4】辐射增强会使叶绿体数量减少，使叶绿体膜、叶绿体基粒和类囊体结构受到破坏，进而导致吸收太阳光能的色素系统受到破坏，叶绿体吸收光能减少，影响光合过程中的电子传递，使得ATP和NADPH生成减少，进而影响暗反应中三碳化合物的还原，光合速率降低

【解析】据图分析，图1为植物细胞，①为细胞质基质，其中具有双层膜的细胞器是叶绿体，利用了二氧化碳，产生了氧气。图2中，实验的自变量是时间和不同强度的紫外线，因变量是总叶绿素含量，进而影响光合作用。分析曲线图，自然光照条件下、21天时，总叶绿素含量最高，光合作用最强。

【1】据图分析可知，图1为高等植物细胞，细胞中画出了细胞膜、叶绿体的内外膜以及类囊体薄膜；蛋白质是一切生命活动的体现者，不同的生物膜功能不同，取决于膜结构中的蛋白质，故选C。

【2】据图分析可知，A是叶绿体，B是线粒体，C是高尔基体，D是细胞核，E是中心体，F是内质网，其中可以存在于图1高等植物细胞中的①细胞质基质中的结构有叶绿体、线粒体、高尔基体、细胞核、内质网。

【3】据图2分析可知，辐射处理期间，总叶绿素含量先升高后降低，不同处理间变化趋势相同；与CK相比，R1、R2均下降，其中R2下降幅度更高。

【4】分析三组细胞结构，结合光合作用过程可知，高强度紫外线辐射影响芦苇光合作用的机制为：辐射增强会使叶绿体数量减少，使叶绿体膜、叶绿体基粒和类囊体结构受到破坏，进而导致吸收太阳光能的色素系统受到破坏，叶绿体吸收光能减少，影响光合过程中的电子传递，使得ATP和NADPH生成减少，进而影响暗反应中三碳化合物的还原，光合速率降低。