Question

有一位科学家做了这样一个实验，将10g叶肉细胞中的叶绿体和线粒体分离开来，在离体条件下分别测定其光合作用中CO₂的吸收量和呼吸作用中CO₂的释放量，图A曲线表示：分别在15℃和30℃条件下，测定叶绿体在不同光照和不同温度条件下每小时CO₂的吸收量；图B曲线表示：在不同温度条件下测得的线粒体呼吸作用每小时CO₂的释放量．请仔细分析后回答下列问题：

（1）离体线粒体在温度为15℃和30℃时的呼吸作用强度分别为

 

μg/h/10g和

 

μg/h/10g．
（2）假定离体叶绿体和线粒体与在叶肉细胞内的生理活性基本一致，在30℃条件下的叶肉细胞内既不吸收CO₂也不释放CO₂的光照强度为

 

勒克斯，此时光合作用正好补偿呼吸作用的消耗，呼吸作用所释放出的CO₂正好用于

 

．
（3）假定离体叶绿体和线粒体与在叶肉细胞内的生理活性基本一致，在温度为30℃，光照强度为8000勒克斯时，光照10h，然后转入无光条件下，温度也为30℃，10克叶肉组织在这一昼夜能积累葡萄糖

 

μg．如果黑暗条件下的温度平均为15℃，则10克叶肉组织一昼夜积累葡萄糖

 

μg．
（4）根据第（3）小题计算的结果，可以看出种在新疆吐鲁番的哈密瓜比种在孝感的品质要好的原因是：
①吐鲁番地区属于高纬度地区，日照时间较长，光合作用时间长；
②吐鲁番地区属于沙漠性气候，

 

，有利有机物质的积累．

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：分析曲线：按题目的条件，由于上述数据是在叶绿体和线粒体离体的条件下测得的，光合作用和呼吸作用都是在独立的条件下进行．这与对整体叶片或植株的测量不同，对整体植株测得的吸收CO₂或释放出O₂的数据反应的是净光合作用速率，而真正的光合作用速率还应该加上这段时间中的呼吸消耗．本题目所设条件叶绿体与线粒体已分离，在测定叶绿体的光合作用时不存在呼吸作用的影响．所以光合作用和呼吸作用速率只要直接读取曲线中的有关数据就可以了．

解答： 解：（1）由图可知：离体线粒体在温度为15℃和30℃时的呼吸作用强度分别为0.75和1.5μg/h/10g．
（2）假定离体叶绿体和线粒体与在叶肉细胞内的生理活性基本一致，在30℃条件下的叶肉细胞内既不吸收CO₂也不释放CO₂的光照强度为1500勒克斯，此时光合作用正好补偿呼吸作用的消耗，呼吸作用所释放出的CO₂正好用于光合作用．
（3）据图分析：在叶绿体和线粒体离体的条件下图1A表示在温度为30℃，光照强度为8000勒克斯下照光10h，光合作用吸收的二氧化碳量为8×10=80μg，再移到温度也为30℃的暗处细胞呼吸消耗的二氧化碳为1.5×24=36μg，则净光合作用吸收的二氧化碳为80-36=44μg，根据光合作用的反应方程式可解出积累的葡萄糖是30μg；如果将黑暗条件下的温度调整为平均为15℃，则细胞呼吸消耗的二氧化碳为1.5×10+0.75×14=25.5μg，净光合作用吸收的二氧化碳为80-25.5=54.5μg，根据光合作用的反应方程式可解出积累的葡萄糖是37.16μg．
（4）吐鲁番地区属于沙漠性气候，昼夜温差大，有利有机物质的积累．
故答案为：
（1）0.75  1.5
（2）1500  光合作用
（3）30   37.2
（4）昼夜温差大

点评：本题考查影响光合作用的因素，意在考查学生试图画图的能力，利用方程式进行简单计算的能力．