题目内容
【题目】下图1为某高等植物叶肉细胞内光合作用与有氧呼吸的部分过程示意图,其中①~⑤表示相关生理过程,a~f表示相关物质;图2为该植物在CO2浓度适宜的情况下,单位时间内气体的吸收量或消耗量随温度变化的曲线图,请据图分析并回答问题:
(1)图1中f代表________,图2中A点时能发生图1中过程________(填数字序号)。研究者用含18O的葡萄糖追踪叶肉细胞有氧呼吸过程中的氧原子,其转移途径是C6H12O6→________(用图1中字母和箭头表示)。
(2)图2中B点时,比较图1中过程②消耗的d和过程⑤消耗的b,两者的数量关系是________(填d<b、d=b或d=2b)。
(3)图2中C点时植物的总光合速率________(填大于、等于或小于)D点时总光合速率,原因是__________________________________________。
(4)据图2分析,限制AC段CO2吸收速率的主要因素是________。温室栽培该植物时,若一天中保持光照12小时,其余时间黑暗,为获得最大经济效益,光照时应控制的最低温度为________。
【答案】[H] ①②③④⑤ e→d d=2b 小于 两点的净光合速率相等,但D点时呼吸速率更高 温度 20 ℃
【解析】
题图分析:①~⑤表示的生理过程依次为光合作用的光反应、暗反应、有氧呼吸第一阶段、有氧呼吸第二阶段、有氧呼吸第三阶段;a~f表示的物质依次为[H]、O2、H2O、CO2、丙酮酸、[H]。
(1)由分析可知:图1中f代表[H],图2中A点时表示呼吸速率和光合速率相等,此时能发生光合作用和呼吸作用的各个阶段,即图1中的过程①②③④⑤。研究者用含18O的葡萄糖追踪叶肉细胞有氧呼吸过程中的氧原子,则葡萄糖经过有氧呼吸的过程进入丙酮酸、二氧化碳,故其转移途径可表示为C6H12O6→e→d。
(2)图2中B点时,表示在该温度调节下,植物光合作用的吸收的二氧化碳和细胞呼吸消耗的二氧化碳相等,即净光合速率与呼吸速率相等,由真光合速率=净光合速率+呼吸速率;故此时图1中过程②消耗的d(真光合速率)=⑤(呼吸作用)消耗的b+净光合速率,即d=2b。
(3)图2中,C点和D图点的净光合速率相等,但是D点的呼吸速率大于C点的呼吸速率,又因总光合速率=呼吸速率+净光合速率,故可推测C点时植物的总光合速率小于D点时总光合速率。
(4)图2中,随着温度的升高,AC段的CO2吸收速率在不断升高,故知限制AC段CO2吸收速率的主要因素是温度。温室栽培该植物时,若一天中保持光照12小时,其余时间黑暗,为获得最大经济效益,即意味着图中的净光合速率最大时对应的温度值,不难看出,20 ℃时达到最大,而此后温度上升净光合速率不再增加,而此时的呼吸速率还在增加,故光照时应将温度控制在20 ℃。
