Question

如图为植物新陈代谢的过程示意图，请据图分析回答下列问题：


（1）在图甲中物质Ⅰ是

 

，在

 

（填场所）产生，用于

 

，当它减少时，短时间内C₃含量

 

．与乳酸菌的发酵相比，图中呼吸过程中特有的步骤是 （填数字）

 

．③过程的发生场所是

 

．
（2）写出证明光合作用释放的氧来自于水的实验设计思路．

 

（3）在乙图中，若温度从25℃上升到30℃，则a图中A点应向

 

移；若适当升高环境中CO₂浓度，则B点应向

 

移．由b图可知，最有利于植物生长的温度为

 

．c图的a、b曲线分别代表的色素名称为

 

．
（4）绿色植物光合作用的影响因素是多方面的，其外界因素有光照强度、CO₂的含量，温度等；其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等．请根据丙图影响光合作用的因素分析：
 ①如果横坐标代表光照强度，其影响光合速率主要是影响光合作用的光反应阶段，此时内部限制性因素最可能是

 

．
 ②如果横坐标表示温度，乙图中表示温度对光合作用影响的曲线是

 

．
 ③如果横坐标代表CO₂的含量，CO₂的含量影响光合作用主要是影响

 

的产生，此时内部限制性因素最可能是

 

．
（5）丁图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度．该装置放在20℃环境中．实验开始时，针筒的读数是0.2mL，毛细管内的水滴在位置X．30分钟后，针筒的容量需要调至0.6mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位置．据此实验回答下列问题：
 ①以释放出的氧气量来代表光合作用速率，该植物的光合作用速率是

 

mL/h．
 ②用这一方法测量光合作用速率，比实际的光合速率为低，原因是

 

 ③假若将该植物的叶的下表皮涂上一层凡士林，光合作用的速率会大幅度下降，原因是

 

．
 ④如果在原实验中只增加光照强度，则针筒的容量仍维持在0.6mL读数处．在另一相同实验装置中，若只将温度提升至30℃，针筒容量需要调至0.8mL读数，才能使水滴维持在X的位置上．比较两个实验可以得出什么结论

 

 ⑤将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器中，在一定条件下不给光照，CO₂的含量每小时增加8mg；如给予充足的光照后，容器内CO₂的含量每小时减少36mg，据实验测定上述光照条件下光合作用每小时产生葡萄糖

 

．

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：1、图甲中，I、II是光反应的产物，依次是O₂、[H]，Ⅲ是CO₂；①、②和③依次表示有氧呼吸的第一、第二和第三阶段，Ⅴ是[H]、Ⅵ是O₂、Ⅶ是CO₂．
2、图乙中：a表示光照强度和光合作用的关系，b表示温度对光合作用和呼吸作用的影响，c表示光合作用对不同波长的可见光的吸收状况．
3、影响光合作用的外界因素有光照强度、CO₂的含量，温度等；其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等．光照强度主要影响光反应，CO₂的含量和温度主要影响暗反应．色素的数量主要影响光反应，五碳化合物的含量主要影响暗反应中二氧化碳的固定．若阴生植物的光合作用曲线为c，阳生植物的光补偿点和光饱和点据高于阴生植物．图丁中，碳酸氢钠溶液可以为光合作用提供二氧化碳，因此装置中气体量的变化为氧气量的变化．

解答： 解：（1）分析图甲光合作用过程可知，水光解产生了ATP与Ⅰ，且ATP与Ⅰ被暗反应利用，物质Ⅰ应是[H]；光反应的场所是类囊体膜，[H]作用是在暗反应过程中还原三碳化合物，当它减少时，C₃还原速度减弱，细胞中C₃含量上升；分析题图甲，呼吸作用的过程可知，①②③分别是有氧呼吸的第一、第二、第三阶段，乳酸菌是厌氧菌不能进行有氧呼吸，只能进行无氧呼吸，所以没有图中的②③过程，有氧呼吸的第三阶段发生反应的场所是线粒体内膜．
（2）用¹⁸O分别标记CO₂和H₂O，分别将C¹⁸O₂和H₂O、CO₂和H₂¹⁸O提供给同种植物，检测其释放的氧气是否含有放射性，来检测光合作用释放的氧来自于水还是来自二氧化碳．
（3）分析乙图中b，温度温度对光合作用与呼吸作用的影响曲线可知，温度从25℃上升到30℃光合作用减弱，呼吸作用增强，分析乙图中a可知，A表示呼吸作用强度，应向下移动；若适当升高环境中CO₂浓度，光合作用强度增强，分析乙图中a可知，B表示光的补偿点，B应向左移动；分析b图可知，25℃净光合速率最大，此温度最有利于植物生长；分析乙图中的c曲线可知，a由两个光吸收峰值，分别是蓝紫光区和红光区，b由一个光吸收峰值是蓝紫光区，由此推测a、b曲线分别代表的色素名称为叶绿素和类胡萝卜素．
（4）①如果横坐标代表光照强度，其影响光合速率主要是影响光合作用的光反应阶段，此时内部限制性因素最可能是色素的含量．
②在一定的温度范围内，随着温度升高，酶的活性增强，超过了一定的温度范围，随着温度升高，酶的活性反而下降．故丙图中表示温度对光合作用影响的曲线是d．
③CO₂的含量通过影响CO₂固定，三碳化合物的产生来影响光合作用，此时内部限制性因素最可能是五碳化合物的含量．
（5）①30分钟内，针筒的读数由0.2mL变为0.6mL，说明产生了0.4mL的氧气，因此，植物的光合作用速率是0.8mL/h．
②由于植物在进行光合作用的同时，也进行呼吸作用，消耗了部分氧气，所以测量提出的光合作用速率，比实际的光合速率为低．
③由于凡士林阻塞部分气孔，使供应叶的二氧化碳减少，限制光合作用的暗反应，所以将该植物的叶的下表皮涂上一层凡士林，光合作用的速率会大幅度下降．
④温度从20℃提升至30℃，针筒容量需要调至0.8mL读数，说明产生的气体增多，光合作用速率增大，即在光照充足的条件下，提高温度可提高光合作用的速率．
⑤在一定条件下不给光照，CO₂的含量每小时增加8mg，此值表示呼吸作用速率；如给予充足的光照后，容器内CO₂的含量每小时减少36mg，此值表示净光合速率．则每小时光合作用总消耗CO₂的量为8+36=44mg，光照条件下光合作用每小时产生葡萄糖量为30mg．
故答案为：
（1）[H]叶绿体的类囊体薄膜         C₃的还原       上升       ②③线粒体内膜
（2）用¹⁸O分别标记CO₂和H₂O，分别将C¹⁸O₂和H₂O、CO₂和H₂¹⁸O提供给同种植物，检测其释放的氧气质量（或是否有放射性标记）
（3）下             左                  25℃叶绿素和类胡萝卜素
（4）①色素的含量
    ②d
    ③三碳化合物        五碳化合物的含量
（5）①0.8                    
    ②植物同时进行呼吸作用，消耗了氧气
    ③凡士林阻塞部分气孔，使供应叶的二氧化碳减少，限制光合作用的暗反应
    ④在光照充足的条件下，提高温度可提高光合作用速率
    ⑤30mg

点评：本题结合曲线图和探究实验，考查光合作用的影响因素，意在考查考生的识记能力、理解能力和实验探究能力，属于中等难度题，解题关键是能够准确分析曲线图和实验装置．