菰的茎基部膨大可作蔬菜食用,称茭白.甲图表示菰叶肉细胞中的部分结构,①~⑥表示物质;乙图示科学家对菰的光合作用特性进行研究所测得的结果.其实验方法如下:将菰的倒数第三
菰的茎基部膨大可作蔬菜食用,称茭白.甲图表示菰叶肉细胞中的部分结构,①~⑥表示物质;乙图示科学家对菰的光合作用特性进行研究所测得的结果.其实验方法如下:将菰的倒数第三片功能叶片在不同温度和光照强度下进行离体培养,利用红外CO2分析仪分析CO2的变化,并将所测得的结果记录在乙图中.
(1)提取菰叶肉细胞中叶绿体色素时,为防止叶绿体色素被破坏需要加入的化学试剂是___;叶绿体中的叶绿素主要吸收___.
(2)若供给植物CO2后的60秒内,相隔不同时间取样,杀死细胞并分析细胞代谢产物,发现7秒后的代谢产物多达12种,而5秒内的代谢产物主要是一种物质,该物质最可能是甲图中的___(用图中编号表示).
(3)根据乙图判断:当温度为___时,菰叶片的光合作用速率和呼吸作用速率相同;35℃时菰叶片的实际光合速率约为___μ mol•m-2•s-1.
(4)研究发现:一天中,菰叶片细胞间隙中CO2的浓度和净光合速率的值呈现出负相关性,请简要解释出现这种现象的原因:___.
进一步研究发现:在黑暗时把叶绿体基粒放在pH=4的溶液中,让基粒类囊体膜腔的pH值下降至4,然后将基粒移入pH=8并含有ADP和Pi的缓冲溶液中(如图丙).一段时间后,有ATP产生.
(5)上述实验结果表明:基粒类囊体合成ATP的原因是膜内外存在H+梯度(H+浓度差),据此推测,叶绿体在自然状态下产生ATP的过程中,光能的作用是___.
邱建章回答:
(1)提取菰叶肉细胞中叶绿体色素时,加入碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏,叶绿体中的叶绿素主要吸收红光和蓝紫光.
(2)CO2被C5固定形成C3,该物质最可能是②C3.
(3)从图乙中可以看出,在温度为3℃、50℃时,净光合速率为0,表示此时叶片的光合作用速率和呼吸作用速率相同.总光合作用=呼吸作用+净光和作用,用CO2消耗来表示,35℃时菰叶片的真实光合速率=4.5+20=24.5μmol•m-2•s-1.
(4)菰叶片中细胞间隙CO2的浓度和净光合速率的值呈现出负相关性,这是因为净光合速率越大,二氧化碳的消耗就越快,留在叶片间隙中(外界环境中)的二氧化碳浓度就越低.
(5)光合作用过程中光能使水分分解产生H+,使类囊体膜内外之间产生H+梯度,导致基粒类囊体合成ATP.
故答案为:
(1)CaCO3 红光和蓝紫光
(2)②
(3)3℃、50℃24.5
(4)净光合速率越大,二氧化碳的消耗就越快,留在叶片间隙中(外界环境中)的二氧化碳浓度就越低
(5)使水分分解产生H+,使类囊体膜内外之间产生H+梯度
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