Question

14．图甲表示在适宜条件下测得的某植物光照强度与光合速率的关系；乙表示该植物叶肉细胞中两种细胞器在不同光照强度下的生理状态．

（1）图甲中，影响c点左右移动的主要外界因素是二氧化碳浓度、温度；适当提高外界温度，图中d点将向左下移动．
（2）由图甲可知，在光照强度大于2klx时，植物才会表现出生长现象．在相同温度下，将该植物的叶片置于8klx光照下9小时，然后移到黑暗处15小时，则该24小时内每100cm²叶片的光合作用所消耗（固定）的CO₂的量为162mg．
（3）图乙中细胞器①利用CO₂的场所和细胞器②产生CO₂的场所分别是叶绿体基质、线粒体基质；对该植物来说，图甲中四种不同光照强度（a、b、c、d对应光照强度）对应图乙中的状态依次是Ⅳ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅰ．
（4）图丙表示研究人员测定的该植物在密闭恒温玻璃温室内连续48h温室内CO₂浓度及CO₂吸收速率曲线（整个过程呼吸作用强度恒定）．该植物呼吸速率与光合速率相等的时间点是6、18、30、42时．

Answer 1

分析 据图分析：图甲是在适宜条件下测得的某植物光照强度与光合速率的关系，该光合速率是净光合速率，该曲线中，a点不进行光合作用，只进行呼吸作用，表示呼吸作用的强度，c点是光照强度的补偿点，该光照强度下光合作用速率与呼吸作用速率相等，d点是光照强度的饱和点，d点以后限制光合作用速率的因素不再是光照强度．
图乙是表示不同光照强度下，光合作用与呼吸作用的大小，分析题图可知，①是叶绿体，②是线粒体，Ⅰ叶绿体消耗的二氧化碳来自线粒体产生的二氧化碳和外界中的二氧化碳，说明光合作用大于呼吸作用，Ⅱ线粒体产生的二氧化碳一部分被叶绿体吸收，还有一部分释放到细胞外，说明光合作用小于呼吸作用，Ⅲ线粒体产生的二氧化碳正好被叶绿体吸收，说明光合作用与呼吸作用相等，Ⅳ线粒体消耗外界中的氧气，将产生的二氧化碳全部释放到细胞外，说明只进行呼吸作用不进行光合作用．
图丙中的CO₂吸收速率为可表示该植物的净光合速率，室内CO₂浓度变化可表示该植物有机物的积累量．从曲线可知实验的前3小时内植物只进行呼吸作用，6h时叶肉细胞呼吸速率与光合速率相等，此时细胞既不从外界吸收也不向外界释放CO₂，其呼吸产生的CO₂正好供应给光合作用，所以呼吸速率与光合速率相等的时间点有4个，即6、18、30、42小时

解答 解：（1）影响光合作用的环境因素有光照强度、二氧化碳浓度、温度等，c点是光的补偿点，决定光补偿点大小的主要环境因素有温度和二氧化碳浓度；由题意可知，该曲线是适宜条件下的曲线，温度应该是最适宜温度，若提高温度，光合作用速率减小，因此d点会向左下方移动．
（2）光合作用强度大于呼吸作用强度时，有机物才会积累，植物表现出生长现象，该曲线中光照强度大于2klx时，植物的光合作用强度才会大于呼吸作用强度；分析题图可知，8klx光照下，植物净光合作用的强度是12mg/h，实际光合作用的强度是12+6=18mg/mg，因此，植物一天中只有9小时光照，因此每100cm²叶片的光合作用所消耗的CO₂的量为18×9=162mg．
（3）细胞器①是叶绿体，利用二氧化碳进行暗反应的场所是叶绿体基质，细胞器②是线粒体，产生二氧化碳的场所是线粒体基质；分析曲线可知，a是只进行呼吸作用不进行光合作用，b是光合作用小于呼吸作用，c是光合作用等于呼吸作用，d是光合作用大于呼吸作用，分别对应图2中的Ⅳ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅰ．
（3）分析题图可知，粗黑线表示室内二氧化碳浓度的变化，光合作用强度与呼吸作用强度相同的点是室内二氧化碳浓度的拐点，图中属于拐点的时间点是6、18、30、42时．
故答案为：
（1）二氧化碳浓度、温度      左下     
（2）2     162
（3）叶绿体基质      线粒体基质Ⅳ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅰ
（4）6、18、30、42时

点评 本题的知识点是影响光合作用的环境因素，光合作用与呼吸作用的关系，分析题图曲线获取信息是解题的关键，解读题图曲线应用光合作用呼吸作用知识解决问题是本题考查的重点．