Question

科研人员在实验室中，研究光照强度变化对某植物叶肉细胞的O₂释放速率和CO₂吸收速率的影响（单位：），实验结果如下图。请据图分析回答：

（1）强光照开始时，氧气的释放速率________，原因是______。此时叶肉细胞中产生ATP的细胞结构有__________________。

（2）图中A点光合作用速率_____（填“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用速率。B点光反应速率______（填“大于”、“小于”或“等于”）暗反应速率，此时ADP在叶绿体中的移动方向是__________。

（3）在强光照开始后短时间内，叶肉细胞内C₃／C₅的变化是_____（填“增大”、“减小”或“不变”）。强光照结束后，CO₂的吸收速率下降缓慢的原因是________________。

Answer

（1）增大 光反应速率加快 细胞质基质、线粒体和叶绿体

（2）大于 等于 由叶绿体基质到类囊体薄膜

（3）减小 强光照下积累了ATP和[H]

【解析】

试题分析：（1）题图显示：强光照开始时，氧气的释放速率增大，氧气是光反应的产物，所以氧气的释放速率增大是光反应速率加快引起的。此时叶肉细胞既进行有氧呼吸，又进行光合作用，有氧呼吸的三个阶段都能产生 ATP，光合作用的光反应阶段也会有ATP的生成，所以此时叶肉细胞中产生 ATP 的细胞结构为细胞质基质、线粒体和叶绿体。

（2）图中虚线所示的O2释放速率为净光合作用速率，净光合作用速率＝（实际）光合作用速率－呼吸作用速率，A点时净光合速率大于零，说明光合作用速率大于呼吸速率；B点时O2释放速率＝CO2吸收速率，而O2释放速率＝光反应产生的O2速率－线粒体吸收O2速率，CO2吸收速率＝暗反应消耗的CO2速率－线粒体释放的CO2速率，又因在有氧呼吸中，线粒体吸收O2速率＝线粒体释放的CO2速率，据此可推知：此时光反应速率＝暗反应速率；暗反应为光反应提供 ADP 与 Pi，所以 ADP 在叶绿体中的移动方向是：由叶绿体基质到类囊体薄膜。

（3）在强光照开始后短时间内，光反应加快，产生的ATP 和[H]增多，使得 C3还原速率加快，但CO2固定速率不受影响，所以 C3/C5的比值减小；在强光照结束后，强光照下积累了的ATP 和[H]仍可使暗反应持续进行一段时间，所以CO2的吸收速率下降缓慢。

考点：本题考查光合作用、呼吸作用的相关知识，意在考查学生能从题图中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。