Question

图甲为某种绿色植物叶片的气孔结构示意图．研究人员将该叶片放在温度为15℃的密闭容器中，研究光照强度与光合作用速率的关系，结果如图乙所示．据图分析回答有关问题：

（1）图甲中保卫细胞围成气孔部分的细胞壁较厚，而外侧的壁较薄．箭头为炎热夏季中午的细胞中水分流动的总方向，推测此时保卫细胞可能处于

 

状态，气孔处于

 

状态，因而会影响叶肉细胞光合作用的暗反应，使叶肉细胞内C₃的含量变化是

 

．
（3）据图乙分析，在1klx的光照条件下，该叶片在5h内光合作用产生O₂的量为

 

mL．
（4）若其他条件不变，请在坐标图上（图丙）画出容器内CO₂的吸收量的变化曲线图．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素

专题：

分析：分析图甲，气孔关闭时，二氧化碳来源减少，影响暗反应．
分析图乙，A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，吸收的O₂量可表示此时细胞呼吸的强度． AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，O₂吸收量逐渐减少，这是因为细胞呼吸吸收的O₂有一部分来源于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度．
B点：光合作用释放的O₂全部用于细胞呼吸，即光合作用强度等于细胞呼吸强度，B点所示光照强度称为光补偿点．
B之后：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再加强．
在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中O₂增加量、CO₂减少量称为表观光合速率，而植物真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率．
光合作用的过程：
光反应阶段：（1）水的光解2H₂O→4[H]+O₂（2）ATP的形成ADP+Pi+能量→ATP
暗反应阶段：（1）CO₂固定CO₂+C₅→2C₃   （2）C₃的还原2C₃→（CH₂O）+C₅

解答： 解：（1）据图显示内侧部分壁厚，伸缩性小，外侧部分壁薄，伸缩性大，由炎热夏季中午细胞中水分流动的方向，可推知保卫细胞可能处于失水状态，引起气孔关闭．部分气孔关闭，导致CO₂的供应减少，影响光合作用暗反应中CO₂的固定．CO₂的固定过程受阻，但光反应仍正常进行，引起细胞中C₃含量相对下降，C₅含量相对增多．
（2）据图可知，1klx的光照条件下，净光合量为11.2mL/h，呼吸消耗量11.2mL/h，光合总量=净光合量+呼吸消耗量=11.2mL/h+11.2mL/h=22.4mL/h，因此5h时间内，光合作用产生O₂的量为22.4mL/h×5h=112mL．
（3）根据光合作用和有氧呼吸的反应式，可知在密闭的容器内CO₂的净吸收量等于O₂的净释放量，其曲线图如下：

故答案为：
（1）质壁分离（失水）　  部分关闭（关闭）　　  下降　
（2）112
（3）（起点和交叉点正确（1分），曲线趋势正确1分）

点评：本题意在考查学生对图形的分析和理解能力．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．