题目内容
【题目】光合作用与细胞呼吸是植物体的两个重要生理活动,图甲表示绿色植物的光合作用与细胞呼吸两者之间的关系。图乙表示在光照充足、CO2浓度适宜的条件下,温度对某植物光合作用速率和呼吸速率的影响,图中实线表示实际光合作用速率,虚线表示呼吸速率(单位:mg.h—1)。据图分析回答下列问题:
(1)图甲中,X代表________,Y代表_______,①~⑤过程(仅考虑有氧条件)中能使ADP含量减少的过程是________(写序号),②过程中发生的能量变化是__________________。
(2)②过程可产生合成Z的原料,这些原料的运动方向是____________________________。
(3)分析图乙可知,光合作用、细胞呼吸都受温度的影响,其中与_______作用有关的酶对高温更为敏感;在光合作用和细胞呼吸过程中,有关酶的作用机理是_________________。
(4)在30℃条件下,白天光照11小时,一昼夜植物体的干重变化情况是_________(取整数)。
【答案】 C3 丙酮酸 ①③④ (ATP中)活跃的化学能转化为(葡萄糖或有机物中)稳定的化学能 从叶绿体基质到类囊体薄膜 光合 酶能降低化学反应的活化能 增加11mg
【解析】试题分析:图甲中,①表示光合作用的光反应阶段,⑤表示暗反应中二氧化碳的固定,②表示暗反应中三碳化合物的还原,③表示有氧呼吸的第一阶段,④表示有氧呼吸的第二、三两个阶段;X物质表示光合作用中的三碳化合物,Y表示丙酮酸。由乙图可知,在高温时,真正光合作用速率曲线比呼吸作用速率曲线下降的快,说明与光合作用有关的酶对高温更为敏感;并且在温度为30℃条件下,真正光合作用速率与呼吸作用速率的差值最大;当环境温度为40℃时,真正光合作用速率等于呼吸作用速率;净光合作用速率=真正光合作用速率-呼吸作用速率,只有净光合作用速率大于零时,植物才能生长。
(1)根据以上分析已知,图甲中X表示三碳化合物,Y表示丙酮酸。②暗反应中三碳化合物的还原消耗ATP,能使ADP含量增多;①光反应、③有氧呼吸的第一阶段、④有氧呼吸的第二、三两个阶段和⑤暗反应中二氧化碳的固定都要合成ATP,能使ADP含量减少。②暗反应中三碳化合物的还原发生的能量变化是ATP中活跃的化学能转变成有机物中稳定的化学能。
(2)物质Z是ATP,②表示暗反应中三碳化合物的还原需要消耗ATP,产生ADP,从叶绿体基质移动到类囊体薄膜,参与光反应过程。
(3)图乙中可以看出,光合作用的最适温度为30℃,超过该温度后,光合作用强度开始下降,而呼吸作用在45℃是最强,因此光合作用有关的酶对髙温更为敏感。在光合作用和呼吸作用过程中,有关酶的作用机理是酶能降低化学反应的活化能。
(4)30℃条件下,植物的光合作用为8,呼吸作用为3。2,所以光照11小时,一昼夜植物体的干重变化=8×11-3.2×24=11mg。
【题目】某生物小组研究温度对小球藻光合作用与呼吸作用的影响(其余的实验条件都是理想的),并测定小球藻的光合速率。将小球藻放在特定实验装置内给予其不同条件的光照,实验以CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如表所示:
温度(℃) | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
光照下吸收CO2(mg/h) | 1.00 | 1.75 | 2.50 | 3.25 | 3.75 | 3.50 | 3.00 |
黑暗中释放CO2(mg/h) | 0.50 | 0.75 | 1.00 | 1.50 | 2.25 | 3.00 | 3.50 |
(1)在昼夜不停的光照下,该植物生长的最适宜温度是______℃,此时该植物产生有机物速率是_________mg/h(用 CO2吸收量表示)。
(2)每天交替进行12小时光照、12小时黑暗,_______℃时该植物积累有机物最多,此时该植物一昼夜间积累有机物速率是_________mg/h(用 CO2吸收量表示)。
(3)在25℃的条件下,植物若要正常生长,则需每天至少光照________小时。
(4)另一生物小组测定小球藻在某温度下每1cm2叶片重量(mg)变化情况(均考虑为有机物的重量变化)的操作流程及结果。
据分析该植物的实际光合速率等于______________mg/(cm2.h)。