Question

2．如图一为绿色植物叶肉细胞内某些代谢过程中物质变化的示意图，其中①②③④分别表示不同的代谢过程．图二表示在充满N₂与CO₂的密闭容器中，用水培法栽培几株蕃茄，CO₂充足，测得系统的呼吸速率和光合速率变化曲线．请据图分析回答：

（1）图一中Y代表丙酮酸．进行②过程的场所是叶绿体基质，[H]在②过程中的作用是还原C₃．
（2）图二中，6-8h间，容器内的O₂含量上升，植株干重增加．9-10h间，光合速率迅速下降，推测最可能发生变化的环境因素是光照强度．
（3）图二中，若在8h时，将容器置于冰浴中，呼吸速率将会出现的变化是呼吸速率下降，其原因是相关酶的活性因降温而下降．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：
图一为小麦叶肉细胞内光合作用和呼吸作用过程中物质变化的示意图，其中①②③④分别表示光反应、暗反应、有氧呼吸第一阶段、有氧呼吸第二三阶段，X物质表示ATP，Y物质表示丙酮酸．
图二是在充满N₂和CO₂的密闭容器中，用水培法栽培几株番茄，测得系统的呼吸速率和光合速率变化曲线如图．光合速率：0～2h，光合速率上升；2～8h，光合速率保持相对稳定；8～10h，光合速率急剧下降．细胞呼吸：0～8h，呼吸速率逐渐升高；8～10h，呼吸速率保持相对稳定；10～12h，呼吸速率有所下降．

解答 解：（1）有氧呼吸的第一阶段是糖酵解阶段，产生了丙酮酸和[H]，所以图一中Y代表丙酮酸．②过程表示暗反应，所以进行②过程的场所是叶绿体基质，[H]在暗反应过程中的作用是还原C₃．
（2）由图二可知，第6～8h光合速率大于呼吸速率，容器内的O₂含量上升，二氧化碳含量因光合作用大于呼吸作用消耗而减少，净光合作用速率大于0，植物能够正常生长，植株干重增加．影响光合作用的环境因素包括：光照强度、温度和二氧化碳浓度等．9～10h间，光合速率迅速下降，而呼吸速率未有明显变化，因此可以排除温度变化的原因；呼吸作用可以不断释放二氧化碳，题干中“CO₂充足”，因此二氧化碳不可能导致光合速率急速下降，因此推测最可能发生变化的环境因素是光照强度．
（3）呼吸作用需要多种酶的参与，酶的催化活性受温度的影响，冰浴条件下酶活性下降，呼吸速率随之下降．
故答案为：
（1）丙酮酸   叶绿体基质  还原C₃
（2）上升  增加  光照强度
（3）呼吸速率下降  相关酶的活性因降温而下降

点评 本题难度适中，考查了影响光合作用和呼吸作用的环境因素的知识，要求考生具有一定的识图能力、分析能力和利用变量的方法分析光合作用强度的问题的能力．