Question

生活在我国南方的某种高等绿色植物，科研人员在将其引进北方温棚种植之前进行一系列的研究．下图A装置可从计算机中观察并记录培养瓶内CO₂浓度的变化，并可通过灵敏温度控制装置来控制培养瓶内温度处于相应的恒温状态．图B是在完全黑暗或有光照强度为k勒克斯适宜的光照下、温度一直处于10℃时进行测定的结果．回答下列问题：

（1）在植物体内可以进行如下反应或过程：
A．水的光解      B．ADP+Pi+能量

酶

ATP    C．ATP

酶

ADP+Pi+能量
D．C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O

酶

6CO₂+12H₂O+能量    E．C₃的还原     F．CO₂的固定
在前30分钟内，该植物叶肉细胞可能发生的反应或过程包括

 

（填字母代号）；在30分钟刚刚过去后的1秒内，该植物叶肉细胞可能发生的反应或过程包括

 

（填字母代号）；在第56分钟时，该植物叶肉细胞可能发生的反应或过程包括

 

（填字母代号），发生C反应的部位是

 

．
（2）对上述结果进行数据分析：若以CO₂浓度变化量代表整株植物在该条件下的光合作用速率为V_光=

 

（ppm/h?株），净光合作用速率为V_净=

 

（ppm/h?株）．
（3）科研人员将其引进北方冬季温棚种植，当温棚一直处于10℃时，每天至少需要有

 

小时光照强度为k勒克斯适宜的光照，该植物才能正常生长．（保留整数位）

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素,光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化

专题：

分析：本题主要考查影响光合作用的环境因素．
1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱．
2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强．当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强．
3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强．当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强．

解答： 解：（1）无论白天黑夜，ATP和ADP的相互转化在生活细胞中是永不停息地进行着．在前30分钟内，该植物叶肉细胞可进行光合作用和呼吸作用，故可能发生的反应或过程包括ABCDEF．在30分钟刚刚过去后的1秒内，该植物叶肉细胞中光反应停止，暗反应可持续几秒，故可能发生的反应或过程包括BCDEF．在第56分钟时，该植物叶肉细胞只能进行呼吸作用，故可能发生的反应或过程包括BCD．发生CATP的水解反应的部位是细胞内所有需要消耗能量的进行生命活动的结构．  
（2）对上述结果进行数据分析可知，后30分钟（0.5小时）植物只进行呼吸作用，故呼吸速率=（1000-500）÷0.5=1000（ppm/h?株）．前30分钟（0.5小时）植物进行光合作用和呼吸作用，净光合作用速率为V_净=（1750-500）÷0.5=2500（ppm/h?株）．根据净光合作用速率=真光合作用速率-呼吸作用速率可知，光合作用速率为V_光=2500+1000=3500（ppm/h?株）．
（3）当温棚一直处于10℃时，该植物净光合速率大于0，才能正常生长．设每天至少需要有X小时光照强度为k勒克斯适宜的光照，则2500X-1000×（24-X）＞0，解得X的最小整数是7．因此当温棚一直处于10℃时，每天至少需要有7小时光照强度为k勒克斯适宜的光照，该植物才能正常生长．
故答案为：
（1）ABCDEF          BCDEF         BCD        细胞内所有需要消耗能量的进行生命活动的结构  
（2）3500            2500   
（3）7

点评：本题意在考查学生对知识的理解能力．光合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．要注意，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．净光合作用速率=真光合作用速率-呼吸作用速率．