Question

【题目】研究者选取南瓜幼苗进行了无土栽培实验，图为该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图。请分析回答相关问题：

（1）A点时叶肉细胞中02的移动方向是__________________，有氧呼吸过程中，葡萄糖中氧在分子间的转移途径是_____________________________。

（2）据图分析，光合酶对温度的敏感度比呼吸酶对温度的敏感度_________；温室栽培该植物，为获得最大经济效益，应控制的最低温度为_______℃。

（3）限制AB段C02吸收速率的主要因素 ______。图中C点光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的 _________倍。

（4）研究者分别用12%的氧气和22%的氧气对两组幼苗的根系进行持续供氧。一段时间后，测得用12%的氧气处理的植株的干重显著低于另一组，原因是_______________________。例如，____________等无机盐含量低，从而导致植物体光合色素含量减少。

Answer 1

【答案】从叶绿体移向线粒体 葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳 高 20 温度 2.5 根部供氧速率下降，产生的能量少，影响根细胞通过主动运输的方式对无机盐的吸收 Mg2+或 NO3-

【解析】

本题采用图文结合的形式考查学生对光合作用过程及其影响的环境因素、有氧呼吸过程等相关知识的识记和理解能力，以及获取信息、分析问题的能力。

(1) 图中实线所示的从空气中吸收的CO2量表示净光合速率，净光合速率＝实际光合速率－呼吸速率。A点时叶肉细胞的净光合速率等于零，此时光合速率与呼吸速率相等，叶肉细胞中O2的移动方向是从叶绿体移向线粒体。有氧呼吸过程概括地分为三个阶段：第一阶段是1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，产生少量的[H]，并释放少量的能量；第二阶段是丙酮酸与水一起被彻底分解生成CO2和[H]，释放少量的能量；第三阶段是前两个阶段产生的[H]与氧结合生成H2O，并释放大量的能量。可见，在有氧呼吸过程中，葡萄糖中氧在分子间的转移途径是：葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳。

(2) 分析图示可知，光合作用达到最大值时所对应的最低温度比呼吸作用达到最大值时所对应的最低温度低，说明光合酶的最适温度低于呼吸酶的最适温度，所以光合酶对温度的敏感度比呼吸酶对温度的敏感度高。20℃是植物从空气中吸收CO2量达到最大值时所需要的最低温度，此时植物的净光合速率最大，积累的有机物最多，最有利于植物生长，因此温室栽培该植物，为获得最大经济效益，应控制的最低温度为20℃。

(3) 随着温度升高，AB段从空气中吸收的CO2量逐渐增多，说明限制AB段C02吸收速率的主要因素是温度。图中C点，净光合速率（从空气中吸收的CO2量）为30，呼吸速率（呼吸作用O2消耗量）为20，因此实际光合速率＝30＋20＝50，可见，光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的50÷20＝2.5倍。

(4)与用22%的氧气对幼苗的根系进行持续供氧的实验组相比，用12%的氧气对幼苗的根系进行持续供氧的实验组，因根部供氧速率下降，产生的能量少，影响根部细胞通过主动运输的方式吸收无机盐，从而导致植物体光合作用速率下降，因此一段时间后，用12%的氧气处理的植株的干重显著低于用22%的氧气处理的另一组。例如Mg2+或 NO3-等无机盐含量低，从而导致植物体光合色素含量减少。