Question

3．绿色植物的光合作用与细胞呼吸之间有密切的联系，
Ⅰ．如下图1所示，请分析回答：

（1）图中X物质是三碳化合物，其被还原后可以为光反应提供ADP、Pi、NADP+以保证光反应持续进行．
（2）图①～⑤过程中（呼吸作用仅考虑有氧条件），能使ADP含量减少的过程是①③④（写标号）．
Ⅱ．据图回答下列相关的问题：

（3）图1表示在光照充足的条件下，温度对光合作用和呼吸作用速率的影响．分析图解可知，在46℃温度条件下，植物净光合作用为零．光合作用的酶对高温更敏感．
（4）植物单个叶片的光合作用强度可用通气方式测定．如图2所示，将新鲜的植物叶片置于同化箱中，在适宜的光照、温度条件下，让空气沿箭头方向流动．A、B两处气体的CO₂浓度相等时说明叶片光合作用强度等于呼吸作用强度．

Answer 1

分析 图1中，①表示光合作用的光反应阶段，⑤表示暗反应中二氧化碳的固定，②表示暗反应中三碳化合物的还原，③表示有氧呼吸的第一阶段，④表示有氧呼吸的第二、三两个阶段．X物质表示光合作用中的三碳化合物，Y表示丙酮酸．
由图2可知，在高温时，真正光合作用速率曲线比呼吸作用速率曲线下降的快，说明与光合作用有关的酶对高温更为敏感；并且在温度为40℃条件下，真正光合作用速率与呼吸作用速率的差值最大；当环境温度为46℃时，真正光合作用速率等于呼吸作用速率．净光合作用速率=真正光合作用速率-呼吸作用速率，只有净光合作用速率大于零时，植物才能生长．

解答 解：（1）根据光合作用暗反应阶段的物质变化可知，图中X物质是三碳化合物，其被还原后可以为光反应提供ADP、Pi、NADP+以保证光反应持续进行．
（2）甲图中，②暗反应中三碳化合物的还原消耗ATP，能使ADP含量增多．①光反应、③有氧呼吸的第一阶段、④有氧呼吸的第二、三两个阶段都要合成ATP，能使ADP含量减少．
（3）净光合速率=总光合速率-呼吸速率．由图1可知，光合作用和呼吸作用的两条曲线在46℃条件下相交，说明此温度条件下，光合作用强度等于呼吸作用强度，植物净光合作用为零．由于光合作用在40℃速率开始下降，而呼吸作用在46℃之后才开始下降，所以光合作用的酶对高温更敏感．
（4）控制特定的光照强度或空气中原有的CO₂浓度，使得同化箱中CO₂变化量为零，即叶片光合作用强度等于呼吸作用强度，可使A处和B处检测到的CO₂浓度相同．
故答案为：
（1）三碳化合物       ADP、Pi、NADP+
（2）①③④
（3）46℃光合
（4）叶片光合作用强度等于呼吸作用强度

点评 本题属于中档题，属于考纲中识记、理解层次的要求，考查了光合作用和呼吸作用的过程及能量变化、影响光合作用和呼吸作用的环境因素，要求考生具有一定的识图能力和分析能力，在解题过程中明确净光合作用、真正光合作用速率和呼吸作用速率三者的之间的关系．