Question

2010年5月1日，上海世博会正式开馆，美丽的场馆令人心驰神往．瑞士馆的造型是一个想象中未来世界的轮廓，顶部是一片青葱的植物．观众可在十分钟内乘坐环状缆车从底楼到顶楼．而法国馆以“感性城市”为主题，顶部也是一片绿色植物．屋顶的植物可以进行光合作用，对改善城市生态系统和生态农业工业化有重要意义．

为了提高屋顶植物的生态效益，有人做了相关实验，绘出下列四图．请回答有关的问题．
（1）图甲中a 物质的形成场所是

 

．
（2）图乙表示在二氧化碳充足的条件下，某植物光合速度与光照强度和温度的关系．在温度为10℃时，光照强度大于

 

千勒克司后，该植株光合速度不再随光照强度增加而增加．当温度为20℃时，光照强度由4千勒克司瞬时上升至12千勒克司，此刻该植株叶绿体内C₅化合物（RuBP）的含量将

 

．当温度为30℃、光照强度小于12千勒克司时，限制该植株光合速度的因素是

 

．
（3）图丙表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO₂释放量和O₂吸收量的关系图，在a、b、c、d四浓度中，最适合该植物器官储藏的氧浓度是

 

；若细胞呼吸的底物是葡萄糖，则在氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸消耗葡萄糖的量的

 

倍．
（4）丁图表示在适宜的条件下，一定时间内某无机离子从大麦幼根不同部位向茎叶的输出量和在大麦幼根相应部位积累量的变化．在自然情况下，土壤中该无机离子的浓度比根细胞中该无机离子的浓度

 

（低、高），所以幼根表皮细胞是通过

 

方式吸收土壤中该无机离子．只依据“幼根相应部位积累量”变化的曲线不能确定幼根20～60mm部位对该无机离子的吸收量，理由是

 

．

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,物质跨膜运输的方式及其异同

专题：

分析：（1）甲图是光合作用图解，在叶绿体内进行，物质ab是光反应的产物．
（2）乙图是光合作用速率随时间的变化曲线，第一自变量是光照，另外三条曲线是在三个温度下形成的，因变量是光合作用速率，注意：不是净光合作用速率；不同温度下光合作用的饱和点不同．
（3）丙图以柱形图表达了光合作用和呼吸作用之间的关系，自变量是氧浓度，因变量气体交换值．
（4）丁图表示参与构成植物细胞矿质元素，被植物吸收后的输出量和积累量之间的关系．

解答： 解：（1）甲图可知：物质a是光反应的产物，所以光反应的部位是叶绿体基粒的类囊体薄膜上．
（2）由乙图可知，温度为10℃时光照到达4KLX时候到达饱和点，大于此光照强度该植株光合速度不再随光照强度增加而增加．当温度为20℃时，光照强度由4千勒克司瞬时上升至12千勒克司，光照增强，光反应产生的[H]、ATP增多，对三碳化合物的还原加快，产生五碳化合物速度加快，二氧化碳浓度不变，所以二氧化碳的固定速度不变，因此五碳化合物在细胞中的含量要升高．当温度为30℃，曲线的饱和点在12KLX，因此小于此光照强度，光合作用主要受光照强度的影响．
（3）图示可知氧气的浓度能够影响呼吸作用过程，a点没有氧气所以此时二氧化碳的释放量是无氧呼吸形成的，bc两点仍然是无氧呼吸大于有氧呼吸，d点则是二氧化碳的释放量和氧气的吸收量相等，完全进行有氧呼吸．由于二氧化碳的释放量代表了植物呼吸作用对有机物的分解消耗，所以在氧浓度c时有机物的消耗最少，最适合储存该植物器官．b时氧气的吸收量是3，由方程式可知有氧呼吸释放的二氧化碳也是3，无氧呼吸产生的二氧化碳是8-3=5，从方程式计算可得，有氧呼吸分解的葡萄糖是0.5，无氧呼吸分解的葡萄糖是2.5．所以无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸消耗葡萄糖的量2.5÷0.5═5倍．
（4）组成植物细胞的矿质元素是由根毛细胞吸收来的，一般来讲土壤溶液中能够构成细胞的矿质元素，其浓度远远低于细胞内部，所以根毛细胞要通过主动运输的方式吸收土壤溶液中的矿质元素，然后通过输导组织运输到生长旺盛的部位供应新细胞的合成，少量在根毛细胞积累；所说总的吸收量=输出量+根毛细胞的积累量．所以只依据图示“幼根相应部位积累量”变化的曲线不能确定幼根20～60mm部位对该无机离子的吸收量．
答案：
（1）叶绿体的类囊体薄膜
（2）4 升高 光照强度
（3）c 5
（4）低主动运输  吸收量=积累量+输出量

点评：依据图示信息载体，考查光合作用过程，影响光合作用的因素，以及有氧呼吸作用和氧浓度的关系，分析乙图丙图的变量变化结合生理过程是关键．