Question

【題目】光合作用

一學生做了這樣一個實驗：將小球藻放在一只玻璃容器內，使之處于氣密封狀態。實驗在保持適宜溫度的暗室中進行，并從第5分鐘起給予光照。實驗中儀器記錄了該容器內氧氣量的變化，結果如圖。請據圖分析回答：

（1）在0～5分鐘之間氧氣量減少的原因是_______。

（2）給予光照后氧氣量馬上增加的原因是_______。

（3）在5～20分鐘之間，氧氣量增加的速率逐漸減小，這是因為_______。

（4）加入少量的NaHCO3溶液后，氧氣產生量呈直線上升，這是因為_______。

（5）加入NaHCO3溶液后，平均每分鐘產生_______摩爾的氧氣。

（6）如用14CO2示蹤，在光合作用過程中，14C在下列分子中的轉移途徑是_______。

A．14CO2→葉綠素→ADP

B．14CO2→NADP+→糖類

C．14CO2→三碳化合物→糖類

D．14CO2→葉綠素→ATP

（7）NH4+能增加類囊體膜對H+的通透性，從而消除類囊體膜兩側的H+濃度差。若將NH4+注入葉綠體基質，下列過程中會被抑制的是_____________。

A．電子傳遞 B．ATP的合成 C．NADPH的合成 D．光能的吸收

將一株植物置于密閉的容器中，用紅外測量儀進行測量，測量時間均為1h測定的條件和結果見下表（數據均在標準狀況下測得，單位：mL）。請對表內數據仔細分析后回答下列問題：

（1）在25℃條件下，若這株植物在充分光照下1h積累的有機物都是葡萄糖，則1h積累葡萄糖_____g。

（2）在25℃條件下，這株植物在充分光照下1h總共制造葡萄糖_____g。

（3）如果1天有10h充分光照，其余時間在黑暗下度過且晝夜溫度均為25℃，假定積累的有機物都是葡萄糖，則一晝夜積累葡萄糖_____g。

（4）如果1天有10h充分光照，其余時間在黑暗下度過，如果光照時的溫度為25℃，黑暗時的溫度為15℃，則一晝夜積累葡萄糖_______g。

（5）據計算，種在新疆地區的西瓜比種在江浙一帶的甜，其原因之一是_____。

Answer 1

【答案】呼吸作用消耗了容器中的氧氣 光合作用產生的氧氣量大于呼吸作用消耗的氧氣量 光合作用使密閉容器內的二氧化碳濃度逐漸減少，光合速率逐漸下降 NaHCO3產生二氧化碳，使容器內的二氧化碳濃度增加 7×10-8 C B 0.06g 0.09g 0.18g 0.39g 晝夜溫差大，有機物積累多

【解析】

由圖可知，前5分鐘黑暗條件下，氧氣減少量代表呼吸速率，故呼吸速率為1/5=0.2×10-7摩爾/分，5分鐘之后有光照，存在呼吸作用和光合作用，氧氣含量增加，表示光合速率大于呼吸速率。

表格中，黑暗中二氧化碳的增加量表示呼吸速率，光照下二氧化碳的減少量表示凈光合速率。

（1）在0～5分鐘之間，沒有光照，只有呼吸作用，呼吸作用消耗氧氣，故氧氣量減少。

（2）給予光照后，小球藻進行光合作用產生氧氣，光合速率大于呼吸速率，氧氣量增加。

（3）在5～20分鐘之間，由于光合速率大于呼吸速率，二氧化碳濃度下降，導致光合速率下降，故氧氣量增加的速率逐漸減小。

（4）加入少量的NaHCO3溶液后，二氧化碳濃度升高，光合速率加快，氧氣產生量呈直線上升。

（5）加入NaHCO3溶液后，10分鐘內氧氣的增加量為12×10-7-7×10-7=5×10-7摩爾，氧氣的釋放速率為5×10-7÷10=5×10-8摩爾/分，結合前5分鐘可知呼吸速率為：0.2×10-7摩爾/分，故此時平均每分鐘產生氧氣量為5×10-8+0.2×10-7=7×10-8摩爾。

（6）14CO2首先通過二氧化碳的固定進入三碳化合物中，再經過C3的還原進入五碳化合物及糖類等有機物中。綜上所述，ABD不符合題意，C符合題意。

故選C。

（7）光反應過程中，ATP的中的能量來源于H+的電化學勢能，注射NH4+后消除了膜內外的H+的濃度差，電化學勢能為零，所以會抑制ATP合成。不影響光能的吸收、[H]的合成及電子傳遞。綜上所述，ACD不符合題意，B符合題意。

故選B。

（1）在25℃條件下，根據氣體質量=（分子質量×體積）÷摩爾體積，二氧化碳的質量為（44×44.8）÷（22.4×1000）=0.088g，故1h積累的葡萄糖為：0.088÷（6×44）×180=0.06g。

（2）在25℃條件下，黑暗中1h產生的二氧化碳的質量為：（44×22.4）÷（22.4×1000）=0.044g，消耗的葡萄糖的量為0.044÷（6×44）×180=0.03g，又因為1h積累的葡萄糖為0.06g，故1h葡萄糖的制造量為：0.06+0.03=0.09g。

（3）如果1天有10h充分光照，其余時間在黑暗下度過且晝夜溫度均為25℃，由上可知，該溫度下，1h積累的葡萄糖為0.06g，消耗的葡萄糖的量為0.03g，故一天中積累的

葡萄糖為：0.06×10-0.03×14=0.18g。

（4）計算可知，15℃條件下，1h產生的二氧化碳的量為（44×11.2）÷（22.4×1000）=0.022g，則消耗的葡萄糖為0.022÷（6×44）×180=0.015g；25℃條件下，1h積累的葡萄糖為0.06g，故若1天有10h充分光照，其余時間在黑暗下度過，則一晝夜積累葡萄糖為：0.06×10-0.015×14=0.39g。

（5）新疆地區晝夜溫差大，積累的有機物多，故種在新疆地區的西瓜比種在江浙一帶的甜。