Question

某生物研究小组在密闭恒温玻璃温室内进行水稻栽培实验，连续48h测定温室内CO₂浓度及水稻CO₂吸收速率，得到如图所示曲线（整个过程呼吸作用强度恒定），请回答下列相关问题：

（1）光反应过程需要叶绿体色素吸收传递转化光能．在叶绿体色素提取和分离实验中，在研磨提取色素时加入         、       、      ．暗反应需要光反应提供的物质是      ．当光照强度突然降低，短时间内C₃和C₅化合物含量分别 增加 、 减少 （填“增加”“减少”或“不变”）．

（2）实验期间，总光合速率最大出现在    h．图中    h，有机物积累量最大．

（3）实验前3小时叶肉细胞产生ATP的场所有          ，6h时CO₂的移动方向是                 ．

（4）图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有    个，叶绿体无O₂生成的时间总共有    小时．

Answer

（1）二氧化硅（石英砂） 无水乙醇 碳酸钙[H]和ATP 增加 减少

（2）36 42

（3）细胞质基质和线粒体 由线粒体移向叶绿体

（4）4 12

【解析】

试题分析：（1）光反应过程需要叶绿体色素吸收传递转化光能．在叶绿体色素提取和分离实验中，在研磨提取色素时加入二氧化硅（石英砂）、无水乙醇、碳酸钙．暗反应需要光反应提供的物质是[H]和ATP．当光照强度突然降低，光反应产生的[H]和ATP减少，被还原的C3减少，生成的C5减少，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故C3的含量将增加，C5的含量将减少．

（2）分析题图可知，在36h时，二氧化碳吸收速率最大，叶绿体利用CO2速率最大．图中42h后净光合速率小于0，不再积累有机物，故42h有机物积累量最大．

（3）分析题图可知，实验前3小时CO2吸收速率不变为负值，温室内CO2浓度增加，此时只进行呼吸作用，不进行光合作用，叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体，6h时光合作用与呼吸作用强度相等，线粒体释放的二氧化碳正好被叶绿体吸收利用，此时二氧化碳的移动方向是由线粒体移向叶绿体．

（4）分析题图可知，光合作用与呼吸作用相等的点是曲线的拐点，图中共有4个，即6、18、30、42h．叶绿体无O2生成，即不进行光合作用，图中0～3h、21～27h、45～48h都只进行呼吸作用，故叶绿体无O2生成的时间总共有12小时．

故答案为：（1）二氧化硅（石英砂） 无水乙醇 碳酸钙[H]和ATP 增加 减少

（2）36 42

（3）细胞质基质和线粒体 由线粒体移向叶绿体

（4）4 12