Question

7．如图所示，图甲表示细胞代谢的某些过程，图乙、图丙分别表示光照强度和空气中CO₂含量对某绿色植物光合作用的影响，S₁、S₂、S₃的面积大小表示有关生理过程产生或消耗物质的数量．请据图回答下列问题，（图中数字代表物质，a、b、c代表细胞器）：

（1）图甲中a为液泡，结构c中产生[H]的场所为线粒体基质，物质②是水．
（2）限制图丙曲线最终趋于平缓的外界因素主要是光照强度、温度．
（3）在图乙曲线中，可用S₃表示B点之后细胞呼吸消耗有机物的量，可用表示光合作用积累有机物的量S₂-S₁．（用S₁、S₂、S₃表示）
（4）图丁所示为探究植物光合作用速率的装置．实验开始时，针筒的读数是0.2mL，水滴位置在X．恒温20分钟后，将针筒容量调至0.6mL，水滴位置恢复到X．若以氧气释放量来表示光合作用速率，则该植物的光合作用速率是1.2mL/h，图丁中碳酸氢钠缓冲液的作用是维持装置内CO₂的浓度．

Answer 1

分析 分析甲图：细胞器b吸收光照，将①②转变成葡萄糖，可推知：细胞器b是叶绿体、①是二氧化碳、②是水分子；同时可以推知：细胞器a具有调节渗透压的功能，是液泡，液泡能够从细胞外吸水②；葡萄糖在细胞质基质分解成③丙酮酸，并进入c线粒体与②水、④氧气生成①二氧化碳和②水．
分析图乙：由A点开始，光合作用出现，并且随着光照强度的增强，光合作用合成的有机物不断增多；在B点时，光合作用产生的有机物刚好等于呼吸作用消耗的有机物，因此图中的S₁可表示B点之前的光合作用量，也可表示呼吸作用消耗-光合作用合成量；但是超过B点后，光合作用大于呼吸作用，因此S₂就可以表示B点之后的有机物积累量，图中可以看出，S₂+S₃表示光合作用产生的有机物总量，S₁+S₃表示呼吸作用消耗的有机物量，因此光合作用有机物净积累量=光合作用总量-呼吸作用消耗=S₂+S₃-（S₁+S₃）=S₂-S₁．
分析图丙：表示光合速率随二氧化碳浓度的升高而升高，直到达到二氧化碳的饱和点，此时光合速率最大．

解答 解：（1）据图甲分析，c是线粒体，其中产生[H]的场所为线粒体基质．②是水分子．
（2）图丙曲线最终趋于平缓的限制性因素不是自变量二氧化碳的浓度，而是光照强度、温度等．
（3）据图乙分析，B点后，光合作用大于呼吸作用，因此S₂就可以表示B点之后的有机物积累量，S₂+S₃表示光合作用产生的有机物总量，S₃表示B点之后细胞呼吸消耗有机物的量．图中可以看出，S₂+S₃表示光合作用产生的有机物总量，S₁+S₃表示呼吸作用消耗的有机物量，因此光合作用有机物净积累量=光合作用总量-呼吸作用消耗=S₂+S₃-（S₁+S₃）=S₂-S₁．
（4）以氧气释放量来表示光合作用速率，恒温20分钟后，针筒的读数变化是0.6mL-0.2mL=0.4mL，则一小时后，针筒的读数变化就是0.4×3=1.2mL，因此该植物的光合作用速率是1.2mL/h．图丁中碳酸氢钠缓冲液可以维持装置内CO₂的浓度．
故答案为：
（1）线粒体基质      水
（2）光照强度、温度
（3）S₃     S₂-S₁
（4）1.2     维持装置内CO₂的浓度

点评 本题考查植物细胞呼吸作用和光合作用的相关知识，意在考查学生对光合作用原理和呼吸作用原理的理解，两者之间的关系以及学生识图的能力．