Question

13．对某植物的光合作用和呼吸作用进行研究，根据实验数据绘制了如下三条曲线，图甲表示光合作用速率与光照强度之间的关系（氧气浓度为15%）、图乙表示呼吸作用速率与氧气浓度之间的关系，图丙表示光合作用速率和呼吸速率与温度之间的关系．请据图回答下列问题：

（1）研究表明，植物严重缺水还会使叶绿体变形，影响光合作用的光反应过程，据此推测最可能是叶绿体的类囊体被破坏，光合能力不能恢复．在光合作用过程中，光反应为暗反应提供了两种物质，请写出在光反应中形成这两种物质的反应式：①ADP+Pi+能量 $\stackrel{酶}{→}$ATP②2H₂$\stackrel{光}{→}$O₂+4〔H〕．
（2）由图甲看，当植物生长在缺镁元素的土壤中是B点向右侧移动．图乙中细胞呼吸有关曲线的数据需在无光（或黑暗）条件下测量．
（3）由图丙可知，环境温度大于40℃是，植物体不能（填“能”或“不能”）显示生长现象：当环境温度为5℃、38℃（35℃-40℃均可）时的状态可用图甲中B点表示．
（4）用大棚种植蔬菜是，白天应控制光强为C点对应的光照强度，温度为25℃最佳．

Answer 1

分析 图甲中曲线上的A点表示植物的呼吸强度，图甲中的B点表示光合作用速率与细胞呼吸速率相等，其主要影响因素是光照强度．
图乙是细胞呼吸与氧气浓度之间的关系，D点表示光合作用释放的氧气量与二氧化碳的消耗量相等，即细胞只进行有氧呼吸；图丙是光合作用速率和呼吸作用速率与温度之间的关系，影响两种作用速率大小的主要外界因素是温度；真正光合速率=表观光合速率+细胞呼吸速率，表观光合速率为零，植物无法生长．
6CO₂+12H₂O$\stackrel{酶}{→}$C₆H₁₂O₆+6O₂ +6 H₂O；
光反应：H₂O$\stackrel{光}{→}$2[H]+$\frac{1}{2}$O₂（水的光解）；ADP+Pi→ATP （递能）
暗反应：CO₂+C₅化合物→2C₃化合物（二氧化碳的固定）；NADP++2e^-+H⁺→NADPH（递氢）；2C₃化合物+4NADPH+ATP→（CH₂O）+C₅化合物+H₂O（有机物的生成或称为C3的还原）ATP→ADP+Pi（耗能）
酒精发酵：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+能量；
有氧呼吸：C₆H₁₂O₆+6O₂+6 H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量

解答 解：（1）在光合作用过程中，光反应为暗反应提供了ATP和[H]，光反应的场所是类囊体薄膜，方程式为ADP+Pi+能量$\stackrel{酶}{→}$ATP，2H₂O$\stackrel{光}{→}$4[H]+O₂．
（2）图甲中曲线上的B点表示植物的光补偿点，植物生长在缺镁元素的土壤中时光合作用的叶绿素合成不足，表示光补偿点的B点会向右移动．图乙中细胞呼吸有关曲线的数据需在无光或黑暗条件下测量．
（3）由图丙可知，40℃时，植物体由于呼吸速率大于光合速率，故不能生长，而乙图中5℃时和丙图中的40℃时的光合速率=呼吸速率，可用图甲中B点表示．
（4）用大棚种植蔬菜时，白天应控制光强为C点（光饱和点），对应温度为25℃．
（5）由图甲看，当植物生长在缺镁元素时光反应强度低，B点向右侧移动．
故答案为：
（1）类囊体
①ADP+Pi+能量 $\stackrel{酶}{→}$ATP         ②2H₂$\stackrel{光}{→}$O₂+4〔H〕
（2）右侧     无光（或黑暗）
（3）不能     5℃、38℃（35℃-40℃均可）
（4）C    25℃

点评 本题主要考查光合作用的相关知识，意在考查考生对相关知识的理解把握知识间内在联系的能力．