Question

【题目】植物的光合速率受光照强度、C02浓度和温度等因素的影响。请根据相关原理回答下列问题：

（1）如图1为该植物的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图，A点时叶肉细胞中02的移动方向是_____。研究者用含180的葡萄糖追踪根细胞有氧呼吸中的氧原子，其转移途径是（用化合物和“→”表示）____________________。

（2）图2是在不同C02浓度下测定一天中不同时段的某种植物净光合作用速率的变化情况。若在环境浓度C02和高浓度C02条件下，呼吸速率差异不明显：相同时刻中，与环境浓度C02相比，高浓度C02条件下该植物的光反应速率__________（较高/相同/较低），其原因是____________________。

（3）将完整的线粒体、叶绿体分别制备成相应的的悬浮液，编号为甲组（含线粒体）、乙组C含叶绿体），分别向其中加入适量、适宜浓度的丙酮酸溶液和NaHCO3溶液，给予二组装置充足光照后均气泡产生，请用文字描述甲、乙二组装置产生气泡的过程_________________________；____________________。

Answer 1

【答案】 从叶绿体移向线粒体 葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳 较高 高浓度CO2条件下该植物暗反应速率加快，需光反应提供更多的ATP和[H]，光反应增强 甲装置中的线粒体利用丙酮酸和水生成CO2并形成气泡 乙装置中的叶绿体利用光能，将水分解，产生氧气并形成气泡

【解析】试题分析题图1可知，植物从空气中吸收的二氧化碳的量为净光合作用的量，呼吸作用氧气的消耗量是实际呼吸作用的量。A点植物从空气中吸收的二氧化碳为0，说明光合速率等于呼吸速率，光合作用产生的氧气完全被呼吸作用吸收；随着温度的升高，光合作用和呼吸作用都逐渐增强，大于5℃后净光合速率大于0，即光合作用速率大于呼吸作用速率；实际光合速率等于净光合速率加上呼吸速率，图中B点实际光合速率是呼吸速率的两倍。分析题图2可知，随着时间推移，两种二氧化碳浓度下净光合速率表现为先增加后降低；且在同一时间，高浓度二氧化碳条件下的净光合速率较高。

（1）根据以上分析可知，A点时光合速率等于呼吸速率，光合作用产生的氧气全部被呼吸作用利用，因此A点时叶肉细胞中O2的移动方向是从叶绿体移向线粒体；有氧呼吸过程中，葡萄糖中氧的转移途径是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳。

（2）高浓度CO2条件下该植物暗反应速率加快，需光反应提供更多的ATP和[H]，导致光反应增强，因此高浓度C02条件下该植物的光反应速率较高。

（3）根据题意分析，甲组装置中含有的是线粒体和丙酮酸溶液，可以进行有氧呼吸的第二、三阶段，利用丙酮酸和水生成CO2并形成气泡；乙组装置含有的是叶绿体和NaHCO3溶液，可以进行光合作用，利用光能将水分解，产生氧气并形成气泡。