Question

12．表為某植物葉片發(fā)育過程中，影響光合作用速率的相關(guān)指標(biāo)的變化：如圖是為探究ATP形成的原動力，科學(xué)家在黑暗中進(jìn)行的實驗操作過程（葉綠體在光下把ADP和Pi合成ATP的過程稱為光合磷酸化，圖中平衡的目的是讓類囊體內(nèi)部的pH和外界溶液達(dá)到相同）．請分析回答：

葉片	發(fā)育情況	葉面積（最大面積的%）	總?cè)~綠素含量（mg/g．fw）	氣孔相對開放度（%）	凈光合速率 （μmolCO2/m2 ．s）
A	新葉展開前	21	-	-	-2.9
B	新野展開中	85	1.1	56	1.7
C	新葉展開完成	100	2.8	80	3.1
D	新葉已成熟	100	11.3	100	5.9

（1）表中B的凈光合速率較低，原因可能是：①葉綠素含量低；②二氧化碳供應(yīng)不足．
（2）表中將A、D分別置于光照、溫度恒定的密閉容器中，一段時間后，A所在的容器中氧氣將逐漸減少；D的葉肉細(xì)胞中[H]含量將增多．
（3）表中與D相比，C的葉肉細(xì)胞的葉綠體中，數(shù)量明顯偏少的結(jié)構(gòu)是類囊體．如果缺乏光照，葉片會發(fā)黃，這主要是類胡蘿卜素的顏色顯露出來．
（4）葉綠體中光合磷酸化發(fā)生的場所是類囊體薄膜．在電子顯微鏡下觀察，可看到葉綠體內(nèi)部有一些顆粒，它們被看作是葉綠體的脂質(zhì)倉庫，其體積隨葉綠體的生長而逐漸變小，可能的原因是顆粒中的脂質(zhì)參與構(gòu)成葉綠體中的膜結(jié)構(gòu)．
（5）如圖實驗在黑暗中進(jìn)行的目的是避免光照對ATP合成的影響．根據(jù)實驗結(jié)果，葉綠體中ATP形成的原動力來自于類囊體膜兩側(cè)的pH差．正常光照條件下，類囊體膜內(nèi)水光解產(chǎn)生的還原氫 是其pH降低的因素之一．

Answer 1

分析 1、根據(jù)題意和圖表分析可知：實驗中，葉綠體的類囊體是進(jìn)行光合作用光反應(yīng)的場所，光反應(yīng)中主要發(fā)生水的光解和ATP的合成兩個反應(yīng)．實驗結(jié)果可以看出，當(dāng)類囊體膜內(nèi)側(cè)PH小于外側(cè)時，有ATP生成；而PH值相等時，則無ATP的生成．
2、植物在光照條件下進(jìn)行光合作用，光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段，光反應(yīng)階段在葉綠體的類囊體薄膜上進(jìn)行水的光解，產(chǎn)生ATP和[H]，同時釋放氧氣，ATP和[H]用于暗反應(yīng)階段三碳化合物的還原，細(xì)胞的呼吸作用不受光照的限制，有光無光都可以進(jìn)行，為細(xì)胞的各項生命活動提供能量．

解答 解：（1）根據(jù)題意和圖表分析可知：B的總?cè)~綠素含量只有1.1，氣孔相對開放度只有56，都是最低的，所以會導(dǎo)致光能吸收不足和二氧化碳供應(yīng)不足，凈光合速率偏低．
（2）由于將A、D分別置于光溫恒定的密閉容器中，A的葉肉細(xì)胞吸收不到氧氣，容器中氧氣將逐漸減少，細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生酒精；D的葉肉細(xì)胞中，缺少CO₂，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP不能用于暗反應(yīng)，因而[H]含量增多．
（3）與D相比，C的葉肉細(xì)胞的葉綠體中，數(shù)量明顯偏少的結(jié)構(gòu)是類囊體．如果缺乏光照，葉綠素合成受阻，導(dǎo)致葉片會發(fā)黃，這主要是類胡蘿卜素的顏色顯露出來． 
（4）葉綠體中光合磷酸化發(fā)生的場所是類囊體薄膜．在電子顯微鏡下觀察，可看到葉綠體內(nèi)部有一些顆粒，它們被看作是葉綠體的脂質(zhì)倉庫，其體積隨葉綠體的生長而逐漸變小，可能的原因是顆粒中的脂質(zhì)參與構(gòu)成葉綠體中的膜結(jié)構(gòu)．
（5）根據(jù)題意可知，葉綠體在光下把ADP和Pi合成ATP的過程稱為光合磷酸化，ATP的形成屬于光反應(yīng)過程中的物質(zhì)變化，實驗在黑暗中進(jìn)行的目的是避免光照對ATP合成的影響，實驗結(jié)果看出，PH值平衡前，加入ADP和Pi能夠產(chǎn)生ATP，而平衡后加入ADP和Pi后不能產(chǎn)生ATP，說明葉綠體中ATP形成的原動力來自于類囊體膜兩側(cè)的pH值（或類囊體膜內(nèi)側(cè)pH小于外側(cè)）．正常光照條件下，類囊體膜內(nèi)水光解產(chǎn)生的還原氫是其pH降低的因素之一．
故答案為：
（1）葉綠素含量低    二氧化碳供應(yīng)不足
（2）氧氣    增多
（3）類囊體    類胡蘿卜素
（4）類囊體薄膜    顆粒中的脂質(zhì)參與構(gòu)成葉綠體中的膜結(jié)構(gòu)
（5）避免光照對ATP合成的影響     類囊體膜兩側(cè)的pH差（或類囊體膜內(nèi)側(cè)pH小于外側(cè)）    還原氫

點評 本題考查了有光影響光合作用的環(huán)境因素的探究實驗，要求考生具有一定的析圖能力和理解判斷能力，難度適中．考生首先要能夠識記光合作用的過程；并且能夠通過題干分析明確實驗原理；理解在探究實驗過程中需要控制無關(guān)變量．