Question

3．图1表示某绿色植物叶肉细胞中进行的两个相关的生理过程，其中a、b、c表示物质，甲和乙分别表示某种细胞器；图2表示在不同温度下，测定该植物叶片1cm²重量（mg）变化情况（均考虑为有机物的重量变化）的操作流程及结果，据图分析回答问题：

（1）从图1分析如果物质a为O₂，它在细胞器甲的类囊体膜产生，物质c是一种含3个碳原子的化合物，它最可能是丙酮酸．
（2）从图2分析可知，该植物的实际光合速率可表示为Y+2X（mg/cm²．h）（用图中字母表示）．
（3）从图2分析恒定在上述某温度下，维持12小时光照，l2小时黑暗，该植物叶片1cm²增重最多，增重了36mg．
（4）假设植株置于密闭玻璃罩内且所有进行光合作用的细胞的光合强度一致，图3表示该植株的一个进行光合作用的细胞，那么当该植株的光合作用等于呼吸作用时，图3中a＜（＞、=、＜）b．

Answer 1

分析 图1：甲是叶绿体，乙是线粒体；物质c是一种含3个碳原子的化合物，它最可能是丙酮酸，丙酮酸在线粒体基质被彻底分解；图2：无光时单位时间内叶片重量的减少量等于呼吸强度，故1小时呼吸消耗的有机物为X，而单位时间光照下叶片重量的增加量表示的是净光合速率，故光照一小时总光合速率=净光合速率+呼吸速率=M+Y-（M-X）+X=Y+2X．图3中a是线粒体释放的二氧化碳，b是叶绿体从外界吸收的二氧化碳．

解答 解：（1）从图1分析，如果物质a为O₂，它在细胞器甲叶绿体的基粒（或类囊体）产生，物质c是一种含3个碳原子的化合物，它最可能是丙酮酸．
（2）从图2分析可知，该植物的呼吸速率可表示为X（mg/cm²•h）（用图中字母表示），而单位时间光照下叶片重量的增加量表示的是净光合速率，故光照一小时总光合速率=净光合速率+呼吸速率=M+Y-（M-X）+X=Y+2X．
（3）从结果可以看出，在14℃温度下，维持12小时光照，12小时黑暗，该植物叶片增重最多，净光合作用=总光合作用-呼吸作用=（3+2×2）×12-2×24=36mg．
（4）当该植株的光合作用等于呼吸作用时，由于该植物有许多不能进行光合作用的细胞需要进行呼吸作用消耗有机物，所以叶肉细胞的光合作用大于呼吸作用，即a＜b．
故答案为：
（1）丙酮酸     
（2）Y+2X   
（3）36 
（4）＜

点评 本题以图形为载体，考查了光合作用和有氧呼吸的过程及两者的联系，考查了学生识图、析图能力，运用所学知识分析和解决问题的能力，综合理解能力．光合作用和呼吸作用过程是考查的重点和难点．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．