题目内容
【题目】下面为植物光合作用和呼吸作用有关实验图，回答相关问题：
(1)将对称叶片左侧遮光右侧曝光(如图1)，并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12小时后，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b(单位：g)，则b—a所代表的是12小时内_________________________________。
(2)图2表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的关系图，若细胞呼吸的底物是葡萄糖，则在氧浓度为c时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸消耗葡萄糖的量的________倍。当氧浓度为a时，该植物器官进行的细胞呼吸反应式为__________________________________。
(3)图3中d点时限制光合作用速率的主要环境因素是____________，当光照强度为5klx，若白天给予植物12小时光照，则植物一昼夜需从周围环境中吸收CO2________mmol。
(4)图4中O～D间此幼苗细胞呼吸消耗的有机物量为_________(用Sl、S2、S3表示)；光合作用有机物的净积累量为_________(用Sl、S2、S3表示)。
【答案】截取部分的光合作用制造的有机物总量 1.5 C6H12O6
2CO2+2C2H5OH+能量 CO2浓度 12 S1+S3 S2—S1
【解析】
叶片遮光后只能进行呼吸作用，单位时间内的质量变化可表示呼吸强度，叶片曝光时既进行光合作用又进行呼吸作用，单位时间内的质量变化可表示净光合作用强度。图2中a点时只进行无氧呼吸，b、c点产生二氧化碳的量大于吸收的氧气量，故既存在有氧呼吸，又存在无氧呼吸，d点产生的二氧化碳和消耗的氧气一样多，说明只进行有氧呼吸。
（1）若将对称叶片左侧遮光在，则叶片只进行呼吸作用，右侧曝光，叶片可以进行呼吸作用也可以进行光合作用，并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12小时后，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b。假设叶片的起始重量是m，则根据左侧只进行呼吸作用可知，减少的质量即为12小时呼吸作用消耗的有机物重量，即（m-a）g，根据右侧可知12小时净光合作用积累的有机物重量，即（b-m）g，则12小时内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量即总光合作用是（m-a）+（b-m）=（b-a）g，所以b—a所代表的是12小时内截取部分的光合作用制造的有机物总量。
（2）图2中氧浓度为c时，氧气吸收量相对值为4（按摩尔单位计算，以下相同），根据有氧呼吸的反应式，有氧呼吸产生二氧化碳也为4，有氧呼吸消耗的葡萄糖为4÷6=2/3；根据总共产生二氧化碳为6，则无氧呼吸产生二氧化碳为2，由无氧呼吸的反应式可知，无氧呼吸消耗的葡萄糖为1；故氧浓度为c时，无氧呼吸的葡萄糖消耗量与有氧呼吸的葡萄糖消耗量之比为1÷2/3=1.5倍。图2中氧气浓度为a时，细胞不吸收氧气，故只进行无氧呼吸，无氧呼吸方程式为：
。
（3）图3中d点时随光照强度增加，光合速率不在增加，此时限制光合作用速率的主要环境因素为CO2浓度，当光照强度为5klx，氧气释放速率=二氧化碳吸收速率，为3mmol/h，呼吸速率产生二氧化碳为2mmol/h，若白天给予植物12小时光照，则总光合作用固定二氧化碳的量为（3+2）×12=60mmol，植物一昼夜呼吸产生的二氧化碳为2×24=48mmol，故一昼夜需从周围环境中吸收CO2的量为60-48=12mmol。
（4）分析图4可知：图4中0～D间此幼苗细胞呼吸消耗的有机物量为OAEDB包围的面积即S1+S3，植物光合作用有机物的生成量是ABCE包围的面积S2+S3，净光合作用积累有机物的量为=总的光合作用-呼吸作用，即S2-S1。
