Question

8．选取某植物幼苗进行了无土栽培实验，右下图为该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图，请分析回答相关问题：
（1）A点时叶肉细胞中O的移动方向是从叶绿体移向线粒体．研究者用含¹⁸O₂的葡萄糖追踪根细胞有氧呼吸中的氧子，其转移途径是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳．
（2）图中B、D点光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍
（3）研究者分别用12%的氧气和22%的氧气对两组幼苗的根系进行持续供氧．一段时间后，测得用12%的氧气处理植株的干重显著于另一组，原因是根系呼吸速率下降，影响根对无机盐的吸收，使光合作用固定的有机物减少．
（4）为了探究不同条件对植物光合速率和呼吸速率的影响，用株各有20片叶片、大小长势相似的某盆栽植株，分别放在密闭的玻璃容器中，在不同条件下利用传感器定时测定密闭容器中二氧化碳的含量．实验结果统计如表：

编号	1	2	3	4	5	6	7	8
温度（℃）	10	10	20	20	30	30	40	40
光照强度（lx）	1000	0	1000	0	1000	0	1000	0
12小时后CO2变化量（g）	-0.5	+0.1	-1.5	+0.4	-3.0	+1.0	-3.1	+0.8

（注：“+”表示环境中二氧化碳增加；“一”表示环境中二氧化碳减少）
①用编号为2、4、6、8的装置可构成一个相对独立的实验组合，该实验组合的目的是探究温度对植物呼吸作用速率的影响．由表可知，植物呼吸作用和光合作用最强的分别是第6、5_编号组实验．
②在编号为1的装置中，叶肉细胞叶绿体中ATP的移动方向是基粒（类囊体薄膜）→（叶绿体）基质．
③现有一株某植物的叶黄素缺失突变体，将其叶片进行了红光照射光吸收测定，与正常叶片相比，实验结果是光吸收差异不（“不”或“非常”）显著．

Answer 1

分析 据图分析：实线代表净光合作用强度，虚线表示呼吸作用强度；随着温度的升高，光合作用和呼吸作用都逐渐增强，随温度的升高，光合作用增加的快，说明与光合作用有关的酶更敏感；A点从空气中吸收的二氧化碳为0，光合作用等于呼吸作用，光合作用产生的氧气完全被呼吸作用吸收；大于5℃后经光合作用大于0，即光合作用大于呼吸作用．

解答 解：（1）A点时光合速率等于呼吸速率，叶肉细胞中O₂的移动方向是从叶绿体移向线粒体，有氧呼吸过程中，葡萄糖中氧的转移途径是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳．
（2）AB段随着温度升高，光合速率增大，限制CO₂吸收速率的主要因素是温度．光合作用制造的有机物量是总光合速率，等于净光合速率加上呼吸速率，图中B、D 两点时，光合速率是呼吸速率的两倍．
（3）根部供氧速率下降，产生的能量少，影响根部细胞主动运输吸收的Mg²⁺等矿质元素，Mg²⁺是叶绿素合成的原料，缺Mg²⁺直接影响幼苗叶绿素的合成，从而导致植物体光合作用速率下降．
（4）①序号②④⑥⑧可构成另一个相对独立的实验组合，该实验的自变量为温度不同，并且光照强度为0，因此此组实验可探究了温度对植物呼吸作用速率的影响．由于温度会影响酶的活性，在最适温度条件下，酶活性最强，低于或高于该温度，酶的活性均有所下降．因此通过实验可以得出：在一定范围内，植物呼吸作用（强度/速度）随温度的提高而增加；超过一定温度范围，植物呼吸作用（强度/速度）随温度的提高而降低．
根据表格信息可以看出在光照强度为0时，二氧化碳释放的量可以代表呼吸速率即第6组时最多，12小时二氧化碳的变化量为净光合作用，真正的光合速率等于呼吸速率+净光合速率，所以第5组，光合速率最大
②叶肉细胞叶绿体中在类囊体薄膜上合成ATP，在叶绿体基质中消耗ATP，所以ADP的移动方向是基粒（类囊体薄膜）→（叶绿体）基质
③叶黄素主要吸收蓝紫光，所以对红光的吸收比较少．
故答案为：
（1）从叶绿体移向线粒体     葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
（2）B、D
（3）根系呼吸速率下降，影响根对无机盐的吸收，使光合作用固定的有机物减少
（4）①温度对植物呼吸作用速率的影响    6、5
②基粒（类囊体薄膜）→（叶绿体）基质     
③不

点评 本题的知识点是有氧呼吸的过程，有氧呼吸与光合作用的关系，温度对于光合作用和有氧呼吸过程的影响正确解读题图曲线获取信息是解题的关键，对于光合作用、呼吸作用、植物激素的影响综合应用是本题考查的重点．