题目内容
【题目】如图甲表示在氧气充足时,不同光照强度下某绿色植物叶肉细胞光合速率的变化情况,图乙表示一天24小时蔬菜大棚内CO2浓度随时间的变化曲线(水平虚线为实验开始时大棚内的CO2浓度),图丙表示在晴朗夏季的白天,某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。据图回答下列问题:
(1)图甲中A点时该绿色植物叶肉细胞的生理状态可用图丁中的______表示,此时细胞所进行的生理过程化学反应式为(以葡萄糖为底物)_______;图甲中E点时叶肉细胞叶绿体中的ADP的运动方向是________,此时该绿色植物叶肉细胞的实际光合作用速率为___________CO2mg/(100 cm2h)。
(2)图乙中光合作用和呼吸作用强度相等的点有______,此时细胞中能产生ATP的部位有______。
(3)图乙中经过24小时后,大棚内植物有机物的含量会__________(填“增加”“减少”或“不变”)。
(4)图丙中B~C段明显下降的原因是_____________________。
【答案】④ C6H12O6+ 6H2O+ 6O2 6 CO2+12H2O+能量 由叶绿体基质到类囊体 16 D、H 细胞质基质、叶绿体、线粒体 增加 (夏季中午温度高,植物蒸腾作用强)气孔大量关闭,CO2供应减少,导致光合作用强度明显减弱。
【解析】
分析图甲:甲植物在A点时,光照强度为0,植物细胞只进行呼吸作用;AB段,植物细胞同时进行光合作用和呼吸作用,且呼吸作用强度大于光合作用强度;B点时,光合作用强度等于呼吸作用强度;B点后,光合作用强度大于呼吸作用强度;D点达到光饱和点。
分析图乙:该图表示一天内的玻璃罩内的二氧化碳量的变化,曲线上升段表示只进行呼吸作用或呼吸作用大于光合作用,曲线下降段表示光合作用大于呼吸作用。而图中D、H两点为二氧化碳的平衡点,表明此时的光合速率等于呼吸速率。
分析图丙:影响光合作用的环境因素主要包括:光照强度、温度、二氧化碳浓度。分析图解可以看出,C点和B点相比较,C点的光照强度大于B点,但是由于光照过强导致植物气孔关闭,使C点二氧化碳浓度降低。该曲线是典型的夏季中午由于气孔关闭,使得BC段二氧化碳吸收减少,从而导致光合速率下降。
分析丁图可知:①图中细胞的叶绿体需要从外界吸收二氧化碳,同时释放氧气,故细胞的光合速率大于细胞呼吸速率;②图中细胞中叶绿体产生的氧气全部进入线粒体中,所需要的二氧化碳全部来自线粒体,即光合速率等于呼吸速率;③图中细胞的线粒体产生的二氧化碳一部分被叶绿体利用,还有一部分排出细胞,且线粒体也需要从外界吸收氧气,即细胞呼吸速率大于光合速率;④图中细胞线粒体需要的氧气全部来自外界的吸收,产生的二氧化碳全部排出细胞外,即该图只有细胞呼吸发生。
(1)根据以上分析可知,图甲中A点时该绿色植物叶肉细胞只进行细胞呼吸,而图丁中④图只有细胞呼吸发生,此时细胞所进行的生理过程即有氧呼吸的过程,其反应式为:
C6H12O6+ 6H2O+ 6O2 6 CO2+12H2O+能量;图甲中E点时已经达到了光的饱和点,能够进行光合作用,故叶肉细胞叶绿体中的ADP由叶绿体基质到叶绿体的类囊体薄膜上,实际光合作用速率等于净光合速率+呼吸速率,图甲中E点时净光合速率为12,而呼吸速率为4,故实际光合作用速率12+4=16。
(2)根据以上分析可知,图乙表示一天内的玻璃罩内的二氧化碳量的变化,图中D、H两点为二氧化碳的平衡点,表明此时的光合速率等于呼吸速率;此时细胞中既能进行细胞呼吸也能进行光合作用,故产生ATP的部位有细胞质基质、叶绿体、线粒体。
(3)识图分析可知,图乙中经过24小时后,大棚内二氧化碳的浓度降低了,故经过24小时后,大棚内植物有机物的含量会增加。
(4)图丙是是典型的夏季晴朗的一天中植物光合作用的双峰曲线,B~C段由于蒸腾过于旺盛,导致大量气孔关闭,使得二氧化碳的吸收减少,从而引起光合作用强度减弱的光合午休现象。