Question

4．科研人員在實驗室中，研究光照強(qiáng)度變化對某植物葉肉細(xì)胞的O₂釋放速率和CO₂吸收速率的影響（單位：μmolgm^-2•s-1），實驗結(jié)果如圖．請據(jù)圖分析回答：
（1）強(qiáng)光照開始時，氧氣的釋放速率增大，原因是光反應(yīng)速率加快．此時葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體．
（2）圖中A點光合作用速率大于（填“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用速率．B點光反應(yīng)速率等于（填“大于”、“小于”或“等于”）暗反應(yīng)速率，此時ADP在葉綠體中的移動方向是由葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜．
（3）在強(qiáng)光照開始后短時間內(nèi)，葉肉細(xì)胞內(nèi)C₃/C₅的變化是減�。ㄌ睢霸龃蟆�、“減小”或“不變”）．強(qiáng)光照結(jié)束后，CO₂的吸收速率下降緩慢的原因是強(qiáng)光照下積累了ATP和[H]．

Answer 1

分析 根據(jù)對光照的要求可以將光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段，光反應(yīng)發(fā)生的條件是必須有光，暗反應(yīng)有光無光都可以進(jìn)行．光反應(yīng)可以為暗反應(yīng)提供[H]和ATP，暗反應(yīng)可以分為二氧化碳的固定和三碳化合物的還原兩個過程．據(jù)此分析題圖作答．

解答 解：（1）光反應(yīng)主要受光照影響，強(qiáng)光照開始時，光反應(yīng)速率加快，水的光解增強(qiáng)，氧氣釋放速率增大．此時光合作用與呼吸作用都可以產(chǎn)生ATP，產(chǎn)生ATP的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體．
（2）據(jù)圖分析，A點時兩條曲線重合，表示整個植株光合作用釋放的氧氣量等于呼吸作用釋放的二氧化碳量，但植物體內(nèi)還有不能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞還要進(jìn)行呼吸作用消耗有機(jī)物，所以A點時葉肉細(xì)胞的光合速率大于呼吸速率．B點時較長時間處于弱光條件下，此時光反應(yīng)速率等于暗反應(yīng)速率．此時ADP在葉綠體中的移動方向是由葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜．
（3）在強(qiáng)光照開始后短時間內(nèi)，光反應(yīng)加快，三碳化合物的消耗加快，五碳化合物的生成增多，短時間內(nèi)三碳化合物的來源不變，五碳化合物的去路不變，最終導(dǎo)致三碳化合物的含量下降，五碳化合物的含量上升，$\frac{{C}_{3}}{{C}_{5}}$減小，強(qiáng)光照結(jié)束后，強(qiáng)光照下積累了較多的ATP和[H]導(dǎo)致CO₂的吸收速率下降緩慢．
故答案為：
（1）增大   光反應(yīng)速率加快    細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體
（2）大于    等于    由葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜
（3）減小   強(qiáng)光照下積累了ATP和[H]

點評 本題結(jié)合圖示主要考查光合作用的過程，意在強(qiáng)化學(xué)生對光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段的物質(zhì)和能量的變化的理解與運用．