Question

【題目】某同學利用黑藻探究“光照強度對光合速率的影響”，設計實驗裝置如圖乙所示。圖甲表示在一定光強度下裝置乙中黑藻葉肉細胞的部分代謝過程，其中a、b、c、d代表不同的細胞結構，①⑤代表不同的物質。請回答：

（1）圖甲結構a、b、c中存在光合色素的是__________________（用字母表示），提取和分離光合色素依次用____________________（填試劑）。

（2）圖甲中①在b內參與需氧呼吸的__________階段，④代表____________（填物質），能夠產生⑤的細胞器有_________________（用字母表示）。

（3）若適宜光強度下，圖乙裝置中有色小液滴向右移動。當CO2濃度突然降低，則短期內葉綠體中RUBP的含量將_______（填“增加”“減少”或“不變”）。一定時間內有色小液滴的移動距離代表一定量的黑藻單位時間內___________的量。

Answer 1

【答案】a無水乙醇、層析液第二丙酮酸a、b增加光合作用釋放O2（或O2釋放）

【解析】

本題以圖文結合的形式，綜合考查學生對綠葉中色素的提取和分離、光合作用和細胞呼吸等相關知識的識記和理解能力，以及獲取信息、分析問題的能力。

(1) 分析圖甲可知：①表示H2O，②表示CO2，③表示O2。結構a可利用光能，表示葉綠體；結構b的生理活動消耗O2，產生H2O和CO2，表示線粒體，而結構c為液泡�？梢�，在結構a、b、c中，存在光合色素的是a。綠葉中的光合色素能夠溶解在有機溶劑中，所以可用無水乙醇提取。綠葉中的光合色素在層析液中的溶解度不同，溶解度大的色素分子隨層析液在濾紙上擴散得快，反之則慢，因而不同色素分子會隨層析液在濾紙上通過擴散而分離開，因此可用層析液分離光合色素。

(2) 圖甲中①（H2O）在b（線粒體）內參與需氧呼吸的第二階段。④在線粒體中被徹底分解為H2O和CO2，說明④代表丙酮酸。該細胞吸收K+的方式為主動運輸，需要膜載體協助和⑤所示的ATP提供能量，能夠產生⑤的細胞器有a所示的葉綠體和b所示的線粒體。

(3) 圖乙裝置內的CO2緩沖液能維持實驗過程中CO2濃度的相對穩定，因此有色液滴移動的距離是由試管內O2的變化量引起。若適宜光強度下，圖乙裝置中有色小液滴向右移動，說明黑藻的實際光合速率大于呼吸速率，使得廣口瓶中的O2的量增多、氣體壓強增大所致。當CO2濃度突然降低時，CO2和C5結合形成C3的CO2固定過程減弱，但C3的還原速率不變，因此短期內葉綠體中RUBP的含量將增加。綜上分析，一定時間內有色小液滴的移動距離代表一定量的黑藻單位時間內光合作用釋放O2的量。