题目内容

5．回答下列有关光合作用和呼吸作用的问题
图1表示光合作用过程概要的模式图．其中，①〜④表示化学反应，A〜F代表物质．图2表示将某绿藻细胞悬浮液放入密闭的容器中，在保持一定的pH值和温度时，给予不同条件时细胞悬浮液中溶解氧浓度变化的模式图．
据图回答问题：

（1）写出下列反应或物质的名称．④暗反应D[H]
（2）据图2分析，该绿藻细胞的呼吸速率为2.5微摩尔/分．
（3）在图2中乙处光照开始后，溶解氧浓度稍有增加，但稍后不再增加而稳定，原因是开始时C02浓度较高一段时间后CO2减少使光合作用等干呼吸作用．
（4）若在图2中丁处给予适宜条件，使溶解氧的变化如图中的b，预计1小时后，实际产生的氧气量为750微摩尔．
（5）上海世博会开馆，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，绘出下列两图．请回答有关的问题．

①图3表示在一定的二氧化碳条件下，某植物光合速度与光照强度和温度的关系．当温度为30°C、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光照强度．当光照强度大于12千勒克司时，限制该植株光合速度的因素是CO2浓度．
②图4表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，C02释放量和02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c．

分析 据图分析：从图1和2可知，①光能的吸收，②水的光解，③ATP个合成，④暗反应，A是水，B是氧气，C是CO2，D是NADPH，E是ATP，F是糖类．光照之前只进行呼吸作用，只需根据氧气吸收的总量比时间即可计算出呼吸速率．光照影响光合作用的光反应过程，它能促进ATP的生成和水的光解．在丙处添加CO2时，要考虑到二氧化碳影响的是光合作用的暗反应中的二氧化碳的固定．丁点以后，若曲线不变，则表示光合作用等于呼吸作用强度；若曲线上升，则表示光合作用大于呼吸作用强度；如果曲线下降，则表示光合作用小于呼吸作用或只进行呼吸作用．
图3表示不同光照强度和温度对光合作用的影响的曲线．图4表示不同氧浓度对有氧呼吸和无氧呼吸的影响．据此分析作答．

解答 解：（1）图中①②③为光合作用的光反应，①光能的吸收，②水的光解，③ATP个合成；④表示暗反应．D表示水的光解产生NADPH．
（2）在光照开始之前，细胞只进行呼吸作用，呼吸作用第一阶段的场所为细胞质基质，第二、三两阶段发生在线粒体中．在0～4分细胞吸收的氧气的值=210-200=10微摩，因此该绿藻细胞的呼吸速率=10÷4=2.5微摩/分．
（3）由于容器是密闭的，在乙处时，由于环境中积累了较多的CO2，在光照开始时，光合作用速率大于呼吸作用速率，氧气释放，氧浓度稍有增加；但是一段时间后，容器中CO2减少，光合作用速率下降，最后光合作用速率与呼吸作用速率相等，氧气不再释放，氧浓度不再增加．
（4）据图分析曲线b，净光合作用量为10微摩尔/分；呼吸量为2.5微摩尔/分，由此计算出每分总光合作用量为12.5微摩尔/分．所以1小时实际产生氧气量=12.5微摩尔/分×60分﹦750微摩尔．
（5）①据图3分析，当温度为30℃、光照强度小于12千勒克司时，植物的光合作用随着光照强度的增加而增强，所以此时的光合作用受到光照强度的限制．当光照强度大于12千勒克司时，已经达到光饱和点，此时限制该植株光合速度的因素是无关变量二氧化碳浓度．
②据图4分析，氧气浓度为c时，细胞总呼吸较低，较适于储藏该植物的器官．
故答案为：
（1）暗反应[H]
（2）2.5
（3）开始时C02浓度较高一段时间后CO2减少使光合作用等干呼吸作用    
（4）750
（5）光照强度   CO2浓度   C

点评 本题考查了影响光合作用和呼吸作用的环境因素，意在考查考生能从题目所给的图形中获取有效信息的能力；理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力．

练习册系列答案
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