Question

【題目】為研究光合作用光反應(yīng)中部分物質(zhì)變化，將葉綠體加入DCIP(二氯酚靛酚)溶液并照光，水在光照下被分解，產(chǎn)生氧氣等，而溶液中的 DCIP被還原并發(fā)生顏色變化，這些變化可用儀器進(jìn)行測定。這就是希爾反應(yīng)活力檢測的基本原理。

請回答：

（1）希爾反應(yīng)模擬了葉綠體光合作用中_____階段的部分變化。為了得到葉綠體，需要對葉肉細(xì)胞進(jìn)行_______處理，氧化型 DCIP 既可利用于顏色反應(yīng)，被還原后還可作_______。希爾反應(yīng) 活力可通過測定 DCIP 溶液的顏色變化得到，也可通過測定_______得到。

（2）在“探究環(huán)境因素對光合作用的影響”的活動(dòng)中，觀測不同光強(qiáng)度條件下生長的某植物，結(jié)果見下表

光強(qiáng)度.	葉色	平均葉面積(cm2)	氣孔密度(個(gè).mm2)	凈光合速率(umol CO2.m-2s-1)
強(qiáng)	淺綠	13.6(100%)	826(100%)	4.33(100%)
中	綠	20.3(149%)	768(93%)	4.17(96%)
弱	深綠	28.4(209%)	752(91%)	3.87(89%)

分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：與弱光下相比，強(qiáng)光下該植物平均每片葉的氣孔總數(shù)______。在弱光下，該植物通過_______來吸收更多的光能，以適應(yīng)弱光環(huán)境。將強(qiáng)光下的該植物移到弱光條件下的初期，葉綠體內(nèi)的ADP含量會有所_____(增加、下降、不變)，離開卡爾文循環(huán)的三碳糖磷酸大部分運(yùn)出葉綠體合成_________。

Answer 1

【答案】光反應(yīng) 破碎 氫載體 氧氣釋放速率 較少 增加葉面積和提高葉綠素含量 增加 蔗糖

【解析】

光合作用過程包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段，光反應(yīng)階段發(fā)生在葉綠體的類囊體膜上，水光解產(chǎn)生氧氣和還原氫，同時(shí)ADP和Pi合成ATP，將光能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能，儲存在ATP中，暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，包括二氧化碳固定和三碳化合物還原兩個(gè)過程，二氧化碳固定是二氧化碳與五碳化合物結(jié)合形成三碳化合物，三碳化合物是在光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP、[H]的作用下，三碳化合物被還原形成五碳化合物和有機(jī)物。

（1）由題干信息可知，希爾反應(yīng)是水在光照下被分解，產(chǎn)生氧氣、還原氫等，還原氫把溶液中的DCIP還原并發(fā)生顏色變化，模擬的是光反應(yīng)階段；葉綠體存在于植物葉肉細(xì)胞中，得到葉綠體要先破碎細(xì)胞；氧化型DCIP既可利用于顏色反應(yīng)，被還原后形成NADP+，還可作為氫載體，接受H后形成NADPH；希爾反應(yīng)模擬光反應(yīng)，光反應(yīng)產(chǎn)生還原氫的同時(shí)釋放氧氣，因此可以用氧氣釋放速率得到反應(yīng)活力。

（2）分析表格信息可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度，因變量是平均葉面積、氣孔密度、凈光合速率，由表格數(shù)據(jù)可知：與弱光下相比，強(qiáng)光下該植物平均每片葉的氣孔總數(shù)減少，葉面積增大，葉片的顏色加深，因此是通過增大葉面積和提高葉綠素含量來吸收更多的光能，以適應(yīng)弱光環(huán)境；將強(qiáng)光下的該植物移到弱光條件下的初期，光照減弱，光反應(yīng)減弱，光反應(yīng)產(chǎn)生的還原氫、ATP減少，暗反應(yīng)消耗的ATP瞬間不變，因此ADP含量增加。離開卡爾文循環(huán)的三碳糖磷酸大部分運(yùn)出葉綠體后在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成蔗糖。