Question

14．根据如图所示四图，回答光合作用有关问题．

（1）图一中①③过程进行的具体场所分别是叶绿体基质、线粒体内膜．①～④过程中，能为大豆叶肉细胞光合作用暗反应供能的过程是②（填数字）．植物正常生长，从ATP数值关系分析，②过程形成的ATP数量大于（填“大于”、“小于”或“等于”）③④过程形成的ATP数量之和．
（2）由图二可推知，与P点相比，Q点单株光合强度降低是由于同种植物个体间争夺光照、CO₂以及土壤中的水分和无机盐（矿物质）等资源，造成种内斗争加剧．
（3）将对称叶片左侧遮光、右侧曝光（如图三），并采用适当的方法阻止两部分之间的物质转移．在适宜光照下照射12小时后，分别从左右两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b．则b与a之差即（b-a）所代表的是截取叶片在12小时内的总光合量（填“总光合量”或“净光合量”）．
（4）在一定条件下，可用图三所示装置来探究光照强度对光合作用强度的影响．该实验需记录单位时间内上浮叶片数量，即实验的因变量．
（5）图四中e点与d点相比较，C₅含量升高．

Answer 1

分析 1、图1光合作用与呼吸作用的过程和场所，②是光反应阶段，发生的反应是水光解产生[H]和氧气，同时合成ATP，发生在叶绿体类囊体膜上；①是光合作用的暗反应阶段，发生在线粒体基质中，B是三碳化合物，因此甲是叶绿体；③是有氧呼吸第三阶段，完成的反应是还原氢与氧气结合形成水，发生在线粒体内膜上，④是有氧呼吸的第一、第二阶段，第一阶段发生在细胞中基质中，第二阶段发生在线粒体基质中．
2、影响光合作用强度的环境因素包括光照强度、温度、二氧化碳浓度、水、矿质元素等；植物实际光合作用合成的有机物=有机物积累量+呼吸作用消耗量．

解答 解：（1）图一中①是光合作用暗反应阶段，发生在叶绿体基质中，③是有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜上；②是光合作用的光反应阶段，为暗反应提供能量和还原氢；③④是有氧呼吸，有氧呼吸释放的能量最终来源于光合作用，且细胞呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失，只有一部分转移到ATP中，因此，②过程形成的ATP数大于③④过程形成的ATP数量之和．
（2）图二可中，影响光合作用的环境因素包括光照强度、二氧化碳浓度、温度、水、矿质元素等，与P点相比，Q点种植密度过大，单株光合强度低，单株光合强度降低是由于同种植物个体间争夺光照、CO₂以及土壤中的水、无机盐等资源，造成种内斗争加剧．
（3）设植物该部分叶片在12小时内合成的有机物是X，细胞呼吸消耗的有机物为Y，处理之前叶片的有机物是Z，则左侧叶片12小时后干重a=Z-Y，右侧叶片12小时后干重b=Z+（X-Y），所以b-a=Z+（X-Y）-（Z-Y）=X，即12小时内合成的有机物．
（4）图三中，光合作用强度越大，产生的氧气越多，沉入水底的圆片浮起的时间越短或相同时时间内浮起的圆片数量越多，氧气的产生量与光照强度有关，因此可以用该装置探究光照强度对光合作用强度的影响；自变量是光照强度，单位时间内上浮叶片数量是因变量．
（5）图四中的e点是光合午休现象，原因是气孔关闭，二氧化碳供应不足，与d点相比，二氧化碳供应不足，二氧化碳与五碳化合物结合消耗的五碳化合物减少，短时间内三碳化合物还原形成五碳化合物速率不变，因此叶肉细胞中五碳化合物含量会升高．
故答案为：
（1）叶绿体基质、线粒体内膜    ②大于
（2）水分   无机盐（矿物质）
（3）总光合量
（4）光照强度   因
（5）升高

点评 本题的知识点是光合作用、有氧呼吸过程中的物质变化和能量变化，光合作用与呼吸作用之间的关系，影响光合作用的环境因素，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并学会应用相关知识结合题图信息进行推理解答问题．