Question

13．叶面积指数是指单位土地面积上植物的总叶面积，图甲表示叶面积指数与光合作用和呼吸作用两个生理过程的关系；图乙表示绿色植物叶肉细胞内发生的光合作用和有氧呼吸的过程，图中a、b为光合作用的原料，①～④表示相关过程．据图回答：

（1）图甲中A点代表的意义是当叶面积指数为9时，光合作用强度与呼吸作用强度相等，两条曲线所围成的部分代表光合作用净产量．
（2）叶面积指数大约为5时（用图中数字回答），对农作物增产最有利．据图解释为什么农作物不能过度密植？若农作物过度密植，则叶片之间相互遮挡光照，且田间通风不良，CO₂浓度低，光合强度弱，而呼吸强度则因密度大，叶片多而明显加强，故有机物积累减少，产量降低
（3）图乙中a代表的物质是水，过程①进行的具体场所是类囊体薄膜上．
（4）在有氧呼吸的第一阶段，除了产生了[H]、ATP外，产物还有丙酮酸．有氧呼吸产生ATP最多的是过程②（填图中序号）．
（5）若将该植物从CO₂浓度为0.03%环境转移到CO₂浓度为1%的环境中，其他环境条件一致，叶绿体中[H]含量将下降．（填上升、下降或基本不变）

Answer 1

分析 图甲真正的光合作用强度=表观光合速率+呼吸速率，两条曲线围成的部分代表有机物的积累量．当光合作用强度大于呼吸作用强度时，农作物有积累量，利于植物生长．当光合作用强度小于或等于呼吸作用强度时，农作物有积累量小于或等于零，植物不能正常生长．
据图乙中的物质变化可知：物质a、b分别为水和二氧化碳；过程①表示光反应、②表示有氧呼吸第三阶段、③表示暗反应、④表示有氧呼吸第一、第二阶段．光合作用光反应和暗反应的场所分别为：类囊体薄膜、叶绿体基质；有氧呼吸三个阶段的场所分别为：细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜．

解答 解：（1）图示表面，A点表示当叶面积指数为9时，光合作用强度与呼吸作用强度相等．真正的光合作用强度=表观光合速率+呼吸速率，两条曲线围成的部分代表有机物的积累量．
（2）叶面积指数大约为5时，光合作用与呼吸作用差值最大，净光合作用量最大，有机物的积累增多，故对农作物的增产最有利．若农作物过度密植，则叶片之间相互遮挡光照，且田间通风不良，CO₂浓度低，光合强度弱，而呼吸强度则因密度大，叶片多而明显加强，故有机物积累减少，产量降低．因此农作物不能过度密植．
（3）分析图乙可知，a代表的物质是水，b代表的物质是二氧化碳；①是光反应，发生在叶绿体的类囊体薄膜上．
（4）有氧呼吸第三阶段即②过程产生的ATP最多；有氧呼吸第一阶段产物有[H]、ATP和丙酮酸．
（5）CO₂浓度升高，二氧化碳的固定加快，C₃浓度升（C₃的还原）（C₃+[H]→（CH₂O）+C₅（在ATP供能和酶的催化下）加快，消耗更多的[H]，叶绿体中[H]含量将下降．
故答案为：
（1）当叶面积指数为9时，光合作用强度与呼吸作用强度相等  光合作用净产量
（2）5  若农作物过度密植，则叶片之间相互遮挡光照，且田间通风不良，CO₂浓度低，光合强度弱，而呼吸强度则因密度大，叶片多而明显加强，故有机物积累减少，产量降低
（3）水  类囊体薄膜上
（4）丙酮酸  ②
（5）下降

点评 曲线是满足一定条件的点的集合，在这些点中，起点、转折点、终点，曲线与纵横坐标以及其他曲线的交叉点等，隐含着某些限制条件或某些特殊的生物学含义，明确这些特殊点的含义是解题的基础．本题解题的关键是明确坐标曲线图的含义，要从图中读出呼吸作用强度，以及呼吸作用速率和光合作用速率相等的点．