Question

研究人员用不同植物做了两组关于植物光合作用和呼吸作用的实验．利用紫苏进行了实验，图甲表示在一个密闭容器内紫苏植株一昼夜O₂含量的变化，据图分析：

（1）图中B点后曲线上升的原因是光合作用过程中

 

阶段增强，此时产生的

 

为C₃的还原提供条件，所产生的O₂在细胞中的

 

（结构）被利用．
（2）紫苏植株光合作用释放的O₂量和呼吸作用消耗的O₂相等的点是

 

．（用图中字母回答）
（3）该紫苏植株经过一昼夜后，是否积累了有机物？

 

（填“是”或“否”）．
（4）图乙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：在图乙中的丙处添加CO₂时，分析短时间内C₅的变化为

 

，若在图乙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，实际产生的氧气量约为

 

微摩尔．若在丁处给予某条件，使溶解氧的变化如图中的d，则出现象的原因是

 

．

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化

专题：

分析：植物既进行光合作用又进行呼吸作用，若是光合作用强度高于呼吸作用，则表现为释放氧气，吸收二氧化碳；若光合作用强度低于呼吸作用，则表现为吸收氧气，释放二氧化碳．图中气体含量的变化是因为两项生理活动比较和差值而产生的．上午6点，光照强度开始增强，此时光合作用的光反应开始增强，能够为暗反应提供更多的还原氢和ATP．在绿色植物的叶片中，光合作用产生的氧气可以在线粒体中参与有氧呼吸的第三个阶段；B点氧气的含量由减少转变为增多，C点氧气的含量由增多转变为减少，所以B、C两点氧气既不增多也不减少，可知光合作用和呼吸作用强度恰好相等．从图中可以发现，该植株经过一昼夜之后，环境中的氧气浓度反而降低，也说明了植物的净光合作用为负值，植物并没有积累有机物，反而消耗了有机物．

解答： 解：（1）B曲线上升时因为太阳的升起，光照增强，光合作用开始，光反应进行水的光解，产生O₂，同时光能转化为化学能储存在[H]和ATP中．有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，其中，O₂在细胞中的线粒体中被利用．
（2）由图三知B、C两点时间分别是6时和18时，6时耗氧最低和18时产氧最少，说明此时是番茄植株光合作用释放的O₂量和呼吸作用消耗的O₂相等的时间点．
（3）由于紫苏植株是在密闭容器内种植，一昼夜后A点与D点相比的净氧含量反而减少，即说明在这24h内呼吸作用大于光合作用，积累有机物会减少．
（4）图乙中在丙处添加CO₂时，CO₂固定增强，产生C₃增多，所以C₅减少．根据题意可知，原来溶解氧量为260，现在溶解量为290，而释放出来的氧气量为30微摩尔，细胞呼吸消耗的氧气量为210-200=10微摩尔，再根据时间计算是：30÷3×60+10÷4×60=750微摩尔．若在丁处给予光补偿点的光照，此时光合速率等于呼吸速率，使溶解氧的变化如图中的d．
故答案为：
（1）光反应[H]和ATP       线粒体（线粒体内膜）
（2）B、C  
（3）否    
（4）减少       750       丁处给予光补偿点的光照，此时光合速率等于呼吸速率

点评：本题考查植物光合作用和呼吸作用的相关知识，意在考查学生理解的知识要点、获取信息以及识图分析能力和运用所学知识分析问题、解决问题的能力．