题目内容
【题目】青岛华盛太阳能农庄将光伏发电与农业大棚结合，棚顶上覆盖着太阳能光伏发电板，阳面种植喜温喜光的蔬菜作物，阴面种植喜弱光低温的食用菌（大型真菌）。为研究大棚棚顶材料透光度对蔬菜生长的影响，某科研小组以樱桃番茄为实验材料，在同一大棚内通过改变棚顶透光度来探究不同光照强度对樱桃番茄叶片光合作用的影响，实验期间分别于11时和15时打开和关闭通风口，结果如下图。请分析回答下列问题：
(1)大栅内樱桃番茄释放的02可以被食用菌吸收，食用菌细胞呼吸可为樱桃番茄生长提供CO2，CO2主要产生于食用菌细胞的____中，其在樱桃番茄细胞叶绿体内的转化途径（过程）是____
(2)图中实验组8时-10时影响光合作用的外界因素有_______ 。10时-11时，细胞内C3的含量____。
(3)图中16时-17时大棚内樱桃番茄净光合速率下降的原因可能是温度升高引起植物气孔关闭，该时段T1组的光合速率__（填“大于”“等于”或“小于”）呼吸速率。16时-17时大棚内CO2浓度升高的原因是____
(4)呼吸作用的反应物也会影响呼吸作用，其影响大小通常用单位时间内释放CO2与吸收O2的比率来表示。若反应物为2mol丙酮酸(C3H4O3)时释放CO2与吸收O2的比值为x，反应物为1mol葡萄糖(C6H12O6)时的比值为y，则根据有氧呼吸有关过程，x ___（填“>”“=”或“<”)y。
【答案】线粒体（基质） CO2→C3→（CH20） 光照强度、CO2浓度、温度 减少 大于 温度升高，樱桃番茄和食用菌呼吸强度增加，食用菌呼吸释放的CO2的量大于樱桃番茄通过光合作用吸收的CO2量 ＞
【解析】
分析图示可知，CK组的光合速率均大于T1和T2组，且随着遮光率增加，光合速率降低。实验期间分别于11时和15时打开和关闭通风口，打开通风口后TK组和T1组的光合速率均有所增加，而T2组的光合速率降低变得缓慢，说明随着大棚内二氧化碳浓度的降低，可抑制光合速率。
（1）食用菌属于真核、异养生物，主要通过有氧呼吸产生二氧化碳，故CO2主要产生于食用菌细胞的线粒体基质中。二氧化碳可在樱桃番茄细胞的叶绿体中参与光合作用的暗反应，首先由二氧化碳和C5固定形成C3，然后C3被还原形成有机物，即CO2在樱桃番茄细胞叶绿体内的转化途径为CO2→C3→（CH20）。
（2）图中T1和T2组在8时-10时植物光合速率不同，说明影响光合作用的外界因素有光照强度，且随着环境中二氧化碳浓度的降低，光合速率增加的速率减慢，说明影响光合速率的因素还有二氧化碳浓度。另外大棚中的温度变化也会影响光合速率。10时-11时，大棚内二氧化碳浓度降低，细胞内二氧化碳固定形成C3的速率减慢，而C3的还原速率短时间不变，故C3的含量减少。
（3）图中16时-17时T1组大棚内樱桃番茄净光合速率仍大于0，说明该时段T1组的光合速率大于呼吸速率。16时-17时由于温度升高，樱桃番茄和食用菌呼吸强度增加，食用菌呼吸释放的CO2的量大于樱桃番茄通过光合作用吸收的CO2量，故大棚内CO2浓度升高。
（4）有氧呼吸第一、二阶段形成的还原氢在第三阶段与氧气结合形成水，若反应物为2mol丙酮酸(C3H4O3)与反应物为1mol葡萄糖(C6H12O6)在彻底氧化分解时，1mol葡萄糖(C6H12O6)形成的还原氢比2mol丙酮酸(C3H4O3)形成的还原氢多，故2mol丙酮酸(C3H4O3)消耗氧少于1mol葡萄糖(C6H12O6)消耗氧，由于1mol葡萄糖(C6H12O6)能形成2mol丙酮酸(C3H4O3)，丙酮酸在有氧呼吸第二阶段形成二氧化碳，故1mol葡萄糖(C6H12O6)和2mol丙酮酸(C3H4O3)形成的二氧化碳一样多，所以若反应物为2mol丙酮酸(C3H4O3)时释放CO2与吸收O2的比值为x，反应物为1mol葡萄糖(C6H12O6)时的比值为y，则根据上述分析可知x>y。
