Question

20．某研究小组在水分充足，晴朗无风的夏日，观测到A、B两种高等植物光合速率等生理指标的日变化趋势，分别如图1和图2所示．请据图回答下列问题：

（1）两种植物细胞中与光合作用暗反应有关的酶分布于叶绿体基质，光合作用的反应式为CO₂+H₂O$→_{叶绿体}^{光能}$（CH₂O）+O₂．A、B两种植物在12：00时，细胞内产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体．
（2）外界环境中的二氧化碳是通过绿叶的气孔吸收的．据图1推测导致12：00时光合速率出现低谷的环境因素主要是光照强度（填“光照强度”或“CO₂”）
（3）图2中，b曲线在10：00后下降的最可能原因是呼吸作用速率增加．
（4）若给A、B植物供应¹⁴CO₂，则在光合作用过程中最先出现的含¹⁴C的化合物是三碳化合物．
（5）若给A种高等植物灌溉H¹⁸O₂，则在该植物周围的空气中能测到放射性的气体有氧气、二氧化碳、水蒸气．

Answer 1

分析 据图分析：图中光合速率的曲线可以看出，在10：00左右时，光合速率相对量最大；但是在12：00时出现低谷，正常情况下这可能是由于气孔关闭导致的，但是此时的气孔导度最大，因此可排除二氧化碳的影响．蒸腾作用和气孔导度均在12：00时达到最高点，图中看出，这两条曲线存在这一定的平行关系．

解答 解：（1）光合作用光反应的场所为叶绿体基粒，暗反应的场所为叶绿体基质，因此与光合作用暗反应有关的酶分布于叶绿体基质，光合作用的反应式为CO₂+H₂O$→_{叶绿体}^{光能}$（CH₂O）+O₂．A、B两种植物在12：00时，细胞同时进行光合作用和呼吸作用，因此细胞内产生[H]的场所有细胞质基质（有氧呼吸第一阶段）、线粒体（有氧呼吸第二阶段）、叶绿体（光反应阶段）．
（2）图1中，环境中的二氧化碳通过植物叶片上的气孔吸收的．由于12：00时气孔导是度和蒸腾速率没有降低，因此可以推测导致12：00时光合速率出现低谷的环境因素主要是光照强度．
（3）10：00时真正光合速率还在上升，但从外界吸收的CO₂量反而减少，说明呼吸作用增强，提供的CO₂量增加．
（4）若给A、B植物供应¹⁴CO₂，则在光合作用工程中¹⁴C的转移途径是¹⁴CO₂→¹⁴C₃→（¹⁴CH₂O），所以最先出现的含¹⁴C的化合物是三碳化合物．
（5）植物灌溉H¹⁸O₂，其通过植物根系吸收后可以通过蒸腾作用而出现在空气中，进入植物体内的放射性的水参与有氧呼吸的第二阶段，释放的二氧化碳也会具有放射性，放射性的水也可以参与光合作用释放的氧气中也会有放射性．
故答案为：
（1）叶绿体基质      CO₂+H₂O$→_{叶绿体}^{光能}$（CH₂O）+O₂   细胞质基质、线粒体、叶绿体
（2）气孔  光照强度
（3）呼吸作用速率增加（或呼吸作用强度增加）
（4）三碳化合物（或¹⁴C₃）
（5）氧气、二氧化碳、水蒸气

点评 本题结合图解，考查细胞呼吸和光合作用的相关知识，要求考生识记细胞呼吸和光合作用的具体过程及场所，能准确判断图中各过程及物质的名称；掌握影响光合作用速率的因素及相关曲线，能正确分析图中曲线上升或下降的原因．