Question

12．光合作用与细胞呼吸是植物体的两个重要生理活动，甲图表示绿色植物的光合作用与细胞呼吸两者之间的关系．乙图表示在光照充足、CO₂浓度适宜的条件下，温度对某植物的真正（总）光合作用速率和呼吸作用速率的影响．图中实线表示光合作用速率，虚线表示呼吸作用速率．请据图分析回答下列问题：

（1）图中过程③是在细胞质基质上进行的，①过程中发生的能量变化是光能转化成活跃的化学能．
（2）甲图①-⑤的过程中，能使ADP含量增多的过程是②（写标号）．
（3）分析乙图可知，光合作用、呼吸作用都受到温度的影响，其中与光合作用有关的酶对高温更为敏感．
（4）在温度为55℃的条件下，该植物叶肉细胞中产生ATP的场所有线粒体、细胞质基质．
（5）若昼夜不停地光照，乙图植物生长的最适宜温度约是30℃；若温度保持在25℃的条件下，长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗，该植物能否正常生长？能．

Answer 1

分析 图甲中，①表示光合作用的光反应阶段，⑤表示暗反应中二氧化碳的固定，②表示暗反应中三碳化合物的还原，③表示有氧呼吸的第一阶段，④表示有氧呼吸的第二阶段．X物质表示光合作用中的三碳化合物，Y表示丙酮酸．
由乙图可知，在高温时，真正光合作用速率曲线比呼吸作用速率曲线下降的快，说明与光合作用有关的酶对高温更为敏感；并且在温度为30℃条件下，真正光合作用速率与呼吸作用速率的差值最大；当环境温度为40℃时，真正光合作用速率等于呼吸作用速率．净光合作用速率=真正光合作用速率-呼吸作用速率，只有净光合作用速率大于零时，植物才能生长．

解答 解：（1）图中过程③表示有氧呼吸的第一阶段，是在细胞质基质上进行的；①表示光合作用的光反应阶段，发生的能量变化是光能转化成活跃的化学能．
（2）甲图中，②暗反应中三碳化合物的还原消耗ATP，能使ADP含量增多．①光反应、③有氧呼吸的第一阶段、④有氧呼吸的第二、三两个阶段和⑤暗反应中二氧化碳的固定都要合成ATP，能使ADP含量减少．
（3）图中可以看出，光合作用的最适温度为30℃，超过该温度后，光合作用强度开始下降，而呼吸作用在42℃是最强，因此光合作用有关的酶对髙温更为敏感．
（4）在温度为55℃的条件下，该植物叶肉细胞只能进行呼吸作用，故产生ATP的场所有线粒体、细胞质基质．
（5）分析图乙实线与虚线的差距，在30℃时两曲线的相对量的差值最大，说明此时净光合速率（=实际光合速率-呼吸作用速率）最大，即有机物积累量最多，最有利于植物生长．若温度保持在25℃的条件下，图中可以看出，光合作用强度为6单位，呼吸作用强度为2单位左右，因此每天交替进行12h光照、12h黑暗，净光合作用量=6×12-2×24=24＞0，因此植物能生长．
故答案为：
（1）细胞质基质     光能转化成活跃的化学能
（2）②
（3）光合
（4）线粒体、细胞质基质（答不全不得分）
（5）30℃能

点评 本题属于中档题，属于考纲中识记、理解层次的要求，考查了光合作用和呼吸作用的过程及能量变化、影响光合作用和呼吸作用的环境因素，要求考生具有一定的识图能力和分析能力，在解题过程中明确净光合作用、真正光合作用速率和呼吸作用速率三者的之间的关系．