Question

14．图1表示水稻植物叶肉细胞进行光合作用和有氧呼吸的过程及其关系的图解，其中a～e表示有关物质，A～D表示相关过程．图2表示25℃（最适温度）下植物净光合作用强度随CO₂浓度的变化曲线．据图回答问题：

（1）图1中a物质为水，D过程的场所为细胞质基质．写出有氧呼吸的反应式C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O2$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+大量能量
（2）图1所示生理过程中，能够产生ATP的有ABD（填字母）．
（3）分析图2曲线可知，当外界CO₂浓度处于A点时，植物净光合速率是0，原因是光合速率和呼吸速率相等；当适当升高温度时，A点向右（左或右）移，m点向下（上或下）移（植物呼吸作用的最适温度为30℃）．
（4）某兴趣小组为探究植物光合作用速率的变化情况，设计了由透明的玻璃罩构成的小室（如图3A所示，其中CO₂缓冲液可以吸收或提供CO₂，保证小室中CO₂恒定）．
①将该装置放在自然环境下，测定夏季一昼夜小室内植物氧气释放速率的变化，得到如图3中B所示曲线，那么影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素是照强度、温度；装置中氧气浓度最高的时间是18（或g）点．
②如果要测定该植物呼吸作用的速率，利用该装置怎样设计实验？将装置放在黑暗环境中一段时间，期间保持其他条件相同且适宜．

Answer 1

分析 据图分析：图1中，A代表光反应，B代表有氧呼吸的第二和第三阶段，C代表暗反应，D代表有氧呼吸的第一阶段．a是水分子、b是氧气、c二氧化碳、d是[H]、e是ADP和Pi．图2中A表示二氧化碳补偿点，C表示二氧化碳饱和点．图3B中，c、g表示光补偿点，h表示呼吸作用速率，de段下降的原因是气孔部分关闭，二氧化碳供应不足导致光合作用下降．真正的光合作用速率=净光合速率+呼吸速率．

解答 解：（1）图1中，a是水分子，D代表有氧呼吸的第一阶段，发生的场所是细胞质基质．有氧呼吸的反应式为C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O2$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+大量能量．
（2）光合作用的光反应和有氧呼吸的三个阶段都可以产生ATP，A代表光反应，B代表有氧呼吸的第二和第三阶段，D代表有氧呼吸的第一阶段，故能够产生ATP的有ABD．
（3）图2中A点净光合作用速率为0，表示二氧化碳补偿点，此时植物光合作用所固定的C0₂量与植物细胞呼吸释放的二氧化碳量相等．当适当升高温度时，呼吸作用增强，光合作用减弱，二氧化碳补偿点增大，A点右移，净光合作用强度降低，m点下移．
（4）①影响光合作用的因素主要有光照强度、温度、二氧化碳浓度等．图A是密闭装置，内有二氧化碳缓冲液，说明实验过程中二氧化碳浓度始终不变，那么影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素就只有光照强度和温度．装置刻度管中液滴移动是由氧气的增减造成的，只在有氧气释放，液滴就会右移．图B中G点表示光合作用与呼吸作用相等，超过该点将消耗氧气，所以18（或G）点时储存氧气最多．
②如果要测定该植物呼吸作用的速率，需要将该装置进行遮光处理．在装置的烧杯中加入NaOH溶液，期间保持其他条件相同且适宜．
故答案为：
（1）水   细胞质基质   略
（2）ABD
（3）光合速率和呼吸速率相等       右       下
（4）①光照强度、温度    18（或g）
②将装置放在黑暗环境中一段时间，期间保持其他条件相同且适宜

点评 此题结合图示主要考查植物的光合作用的过程和呼吸作用的过程以及两者之间的关系，意在考查学生对基础知识的理解掌握，难度适中．