Question

【题目】将生长状况相同的等量的绿色植物叶片分成四等份，在不同的温度下分别暗处理1h，再置于相同的光照强度下光照1h，分别测定了不同状态下叶片中葡萄糖的变化量。如图所示：

（1）光合作用过程中，光反应中产生的ATP参与暗反应中_____________的过程。有氧呼吸过程中，[H]与氧气的过程结合发生在____________（填场所）。

（2）据图分析，当该植物叶片所处温度为_____℃时，叶绿体吸收的CO2量最多，数量为_____mg/h。

（3）如果昼夜恒温，白天光照10小时，将图中所示温度设定为30℃，该植物__________（填“能”或“不能”）正常生长，理由是____________________________________________________。

Answer 1

【答案】 C3的还原 线粒体内膜 29 44/3（或答14.67） 不能 该植物10h总光合作用产生的葡萄糖总量为90mg，24h呼吸作用消耗的葡萄糖总量为96mg，葡萄糖的产生量小于葡萄糖的消耗量，植物不能正常生长

【解析】试题分析：暗处理后有机物的减少量是由于呼吸作用消耗所致，等于呼吸速率；光照后与暗处理前有机物的增加量反映的是该植物1h内通过光合作用制造的有机物与2h内呼吸作用消耗的有机物的差值，该差值＝净光合速率－呼吸速率，而净光合速率＝实际光合速率－呼吸速率。在此基础上，围绕“光合作用和有氧呼吸过程”等相关知识，从题图中提取信息，对各问题情境进行解答。

(1)光合作用过程中，光反应中产生的ATP参与暗反应中C3的还原的过程。有氧呼吸过程中，[H]与氧气的结合过程发生在有氧呼吸的第三阶段，其场所是线粒体内膜。

(2)依题意可知：暗处理后有机物的减少量＝呼吸速率，光照后与暗处理前有机物的增加量＝净光合速率－呼吸速率，因此净光合速率＝光照后与暗处理前有机物的增加量＋暗处理后有机物的减少量，据此分析柱形图呈现的信息可推知：27℃、28℃、29℃、30℃时的净光合速率（以葡萄糖的变化量表示）依次是5、6、7、5 mg/h。可见，29℃时，叶绿体吸收的CO2量最多。依据如下的反应式，将7mg/h葡萄糖的积累量换算成CO2的吸收量则有6×44×7÷180＝154/15≈10.27mg/h。

(3)净光合速率＝实际光合速率－呼吸速率，结合对(2)的分析可推知：30℃时的该植物实际光合速率＝1＋4×2＝9（mg/h），呼吸速率＝4mg/h，进而推知：30℃时，该植物白天光照10小时总光合作用产生的葡萄糖总量＝9mg/h×10h＝90mg，24h呼吸作用消耗的葡萄糖总量＝4mg/h×24h＝96mg，可见，葡萄糖的产生量小于葡萄糖的消耗量，所以植物不能正常生长。