Question

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．
②

 

   ④

 

    D

 

（2）据图2分析，该绿藻细胞的呼吸速率为

 

微摩尔/分．
（3）在图2中乙处给予光照时，分析瞬间ATP的变化为

 

；在丙处添加CO₂时，分析短时间内C₅的变化为

 

．
（4）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

 

．
（5）若在图2中丁处给予光补偿点（此时光合速率等于呼吸速率）的光照，则正确表示溶解氧变化的曲线是a～g中的

 

．
（6）若在图2中丁处加入使光反应停止的试剂，则正确表示溶解氧变化的曲线是a～g中的

 

．
（7）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

 

微摩尔．

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：题图是解答本题的切入点．从图1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．

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．水的光解产生氧气和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）在乙处给予光照时，此时光合作用的光反应产生ATP增加，光反应的场所为叶绿体的类囊体薄膜．在丙处添加CO₂时，会促进暗反应的二氧化碳的固定，从而导致C₅的数量减少，而C₃的数量增多．
（4）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．
（5）光补偿点时细胞的光合速率等于呼吸速率，此时产生氧气等于消耗的氧气，因此容器中溶氧量不变．
（6）若在丁处加入光反应抑制剂，此时绿藻细胞不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，又恢复到0～4分时的状态，并且呼吸速率不变，因此e可以表示溶解氧变化的曲线．
（7）据图曲线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．
故答案为：
（1）水的光解    暗反应（或卡尔文循环）  NADPH
（2）2.5        （3）增加   减少
（4）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；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．
（5）d          （6）e        （7）750

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．