Question

18．在生态系统的物质循环中，叶绿体和线粒体两种细胞器扮演着非常重要的角色．如图甲、乙、丙分别表示温度、光照强度和CO₂浓度对某一正常生长的植物代谢的影响（在研究某环境因素对该植物代谢的影响时，其他条件均为最适状态）．

（1）图甲中的两条曲线分别代表某植物的真正光合作用速率和呼吸作用速率，则表示真正光合作用速率的是曲线A（填“曲线A”或“曲线B”）；比较两曲线可看出，与光合作用有关的酶对高温更为敏感；图甲中温度为30℃时，该植物吸收CO₂的相对量为6．
（2）结合图甲，图乙中植物的CO₂吸收相对量是在温度为30℃时测定的，若温度改为20℃，D点将向右移动，此时叶肉细胞产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质．
（3）对于图乙和图丙而言，与图甲的两曲线交点含义相同的点分别是D和G．当细胞间隙的CO₂浓度处于x～z段时，随着CO₂浓度的增加，不考虑CO₂浓度对呼吸作用的影响，叶绿体内固定CO₂的反应速率增大（填“增大”“减小”或“不变”）．
（4）如果将该植物放在一个密闭的装置中，并对该装置进行黑暗处理，测得该装置中CO₂释放量＞O₂吸收量，且O₂吸收量=0，则该植物中进行的相关反应的反应式为C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+少量能量．

Answer 1

分析 1、据图分析：图甲中，曲线A表示正值的光合作用速率，曲线B表示呼吸作用速率．图乙中，C点表示呼吸作用速率，D点表示光补偿点．E点是光补偿点，图丙中，F点表示呼吸作用速率，G点表示光补偿点，I点表示二氧化碳饱和点．据此分析作答．
2、影响光合作用的环境因素．
（1）温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱．
（2）二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强．当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强．
（3）光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强．当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强．

解答 解：（1）真正的光合作用速率=呼吸速率+净光合作用速率，据图甲分析，表示真光合速率的是曲线A．由于光合作用有关的酶较呼吸作用的有关的酶对高温更敏感（或呼吸作用有关的酶更耐高温），所以45℃以后两曲线的变化趋势不同．图甲中温度为30℃时该植物吸收CO₂的相对量为8-2=6．
（2）图乙中植物最大光合速率是6+2=8，与曲线A的最高点相符合，故结合图甲，图乙中植物的CO₂吸收相对量是在温度为30℃时测定的．温度改为20℃，光合速率减慢大于呼吸速率的减慢（降低），D点将向右移动，此时光合速率和呼吸速率相等，叶肉细胞产生ATP的过程有光合作用也有呼吸作用，场所有 叶绿体、线粒体、细胞质基质．
（3）图甲中量曲线的交点的含义是呼吸作用等与光合作用，即光补偿点，图乙中，D点表示光补偿点，图丙中，G点表示光补偿点，所以对于图乙和图丙而言，与图甲的两曲线交点含义相同的点分别是D、G．
当细胞间隙的CO₂浓度处于x～z段时，随着CO₂浓度的增加，净光合速率加大，呼吸速率不变，叶绿体内固定CO₂的反应速率（总光合速率）增大．
（4）该植物放在一个黑暗的密闭装置中，不消耗氧气，释放二氧化碳，说明植物进行无氧呼吸，其反应式为：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+少量能量．
故答案为：
（1）曲线A　光合作用　6　
（2）30℃右   叶绿体、线粒体、细胞质基质
（3）D　G　增大
（4）C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+少量能量

点评 本题意在考查学生对知识的理解能力．光合作用过程是考查的重点和难点，可以通过流程图分析，表格比较，典型练习分析强化学生的理解．要注意，对于绿色植物来说，在有光的条件下可以进行光合作用，也可以进行细胞呼吸，在黑暗条件下只能进行细胞呼吸，所以要想研究植物的光合作用，先要研究细胞呼吸与光合作用的关系．光合作用合成有机物，而呼吸作用分解有机物．光合作用为呼吸作用提供有机物和氧气，呼吸作用为光合作用提供二氧化碳和水．