Question

研究人员在密闭广口瓶中用二氧化碳缓冲液培养小球藻，在适宜温度条件下，先给予6小时适宜光照然后再置于黑暗条件下6小时，溶液pH的变化情况并如下图所示，回答下列有关问题：

（1）AC段与CE段比较，小球藻细胞中直接产生ATP的不同部位是________________。

（2）AB、BC段线段的“斜率”不同，你认为主要的影响因素有________________________________。

（3）在小球藻的叶绿体基质中，AB、BC、CD三线段对应的时间段内，_________________时间段内C₃化合物的相对含量最多。

（4）研究人员加大二氧化碳缓冲液的浓度（仍将pH调到7)，结果发现小球藻的光合速率并没有提高反而降低，造成该现象的主要原因可能是______________________________。

（5）如果继续延长实验时间，最终细胞中产生二氧化碳的主要场所是_______________。

Answer

叶绿体中类囊体薄膜 二氧化碳浓度和pH CD 二氧化碳缓冲液的浓度过高，导致细胞失水 细胞质基质

【解析】试题分析：根据题干信息和图像分析，前6小时的光照条件下，植物的pH从7不断升高，且0到4小时的升高速率大于4到6小时，说明该条件下植物的光合作用速率大于呼吸作用速率；后6小时的黑暗条件下，植物只能进行呼吸作用，pH不断下降，8时后下降到7一下，10到12小时的下降速率减慢。

（1）图中AC段，植物同时进行了光合作用和呼吸作用，而CE段植物只能进行呼吸作用，所以AC段与CE段比较，小球藻细胞中直接产生ATP的不同部位是叶绿体中类囊体薄膜。

（2）BC段线段的“斜率”较AB段有所下降，可能是因为受二氧化碳浓度和pH影响，导致光合作用下降导致的。

（3）图中CD段，植物不能进行光反应，三碳化合物的还原受到了抑制，导致三碳化合物含量增加。

（4）加大二氧化碳缓冲液的浓度（仍将pH调到7)后，若二氧化碳的浓度过高会导致细胞外液渗透压升高，细胞失水，反而影响光合作用的进行。

（5）根据题干信息已知该容器是密闭的，所以当实验继续进行下去，氧气将被完全消耗掉，则植物只能通过无氧呼吸产生二氧化碳，场所是细胞质基质。

【点睛】根据光合作用的过程分析图中各个线段的代谢过程和斜率变化的原因是解题的关键。