Question

20．图甲为某植物在光照等环境条件影响下光合速率变化的曲线．图乙表示该植物两昼夜吸收或释放的CO₂变化，S₁?S₂表示曲线与 x轴围成的面积．请据图回答相关问题：

（2）在图甲的t₁时刻，分布在叶绿体类囊体薄膜上的色素分子吸收光能增加，光反应速率提高．t₁?t₂时间段，限制光合速率提高的外界因素是温度．在t₃-t₄时间段，光合速率加快的原因是光照充足、二氧化碳供应充足光合作用速率提高
（3）图乙中，光合作用消耗ATP最快的时刻是F．图中S₂明显小于S₄，造成这种情况的外界因素是光照强度和温度．
（4）如果该植物在这两昼夜内能够正常生长，则需要满足的条件是S₁+S₃+S₅＞S₂+S₄（用S₁、S₂、S₃、S₄、S₅之间的数量关系表示）．
（5）将该植物放在常温下暗处理2h，重量减少2mg，再用适当光照射2h，测其重量比暗处理前增加6mg，则该植物的实际光合速率是5mg/h．

Answer 1

分析 本题主要考查光合作用的过程．
光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程．光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成．光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO₂被C₅固定形成C₃，C₃在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成淀粉等有机物．

解答 解：（2）图甲的t₁时刻，光照增强，分布在叶绿体类囊体薄膜上的色素分子吸收光能增加，光反应速率提高．t₁?t₂时间段，光照充足，选择光合作用的因素主要是温度．在t₃-t₄时间段，光照充足、二氧化碳供应充足光合作用速率提高光合速率加快．
（3）图乙中，光合作用消耗ATP最快时光合作用的速率达到最大值，即F点的时刻．据图分析可知，图乙中S₂明显小于S₄，造成这种情况的外界因素是光照强度和温度．
（4）据图分析，如果S₁+S₃+S₅＞S₂+S₄，表示植物夜间消耗的有机物大于白天积累的有机物，因此该植物在这两昼夜内能生长．
（5）暗处理2h，重量减少2mg，呼吸速率为1 mg/h．再用适当光照射2 h，测其重量比暗处理前增加6 mg，则比暗处理后增加6+2=8 mg，故净光合速率为4 mg/h，实际光合速率=净光合速率+呼吸速率=4+1=5mg/h．
故答案为：
（2）叶绿体类囊体薄膜   温度   光照充足、二氧化碳供应充足光合作用速率提高
（3）F   光照强度和温度
（4）S₁+S₃+S₅＞S₂+S₄
（5）5

点评 本题以图形为载体，考查学生对光合作用过程和呼吸作用过程的联系．光合作用和呼吸作用过程是考查的重点和难点，可以通过流程图分析，表格比较，典型练习分析强化学生的理解．光合作用合成有机物，而呼吸作用分解有机物．光合作用为呼吸作用提供有机物和氧气，呼吸作用为光合作用提供二氧化碳和水．