Question

13．图甲表示菠菜的叶肉细胞在光强度分别为a、b、c、d时（假设温度等其他条件最适宜）单位时间内CO₂释放量和O₂产生量的变化．图乙表示研究不同浓度的CO₂对菠菜幼苗各项生理指标影响的实验结果．请回答：

（1）菠菜的叶肉细胞的叶绿体中有许多黄色、橙黄色的色素，它们合称为类胡萝卜素．图甲中光强度为a时，叶肉细胞产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体．
（2）图甲中光强度为b时，真正光合速率小于（填“大于”、“等于”或“小于”）呼吸速率；光强度为c时叶绿体光合作用所需CO₂来源是线粒体（呼吸作用产生的），光强度为d时，单位时间内菠菜的叶肉细胞从周围吸收2个单位的CO₂，如果一昼夜中12小时的光强度为d，其余时间光照强度为a，则菠菜能否生长？不能．
（3）较高CO₂浓度有利于菠菜幼苗度过干旱时期，据图乙分析原因：较高CO₂浓度使气孔开度下降，减少水分的散失，Rubscio酶可催化光合作用中CO₂的固定过程，一般可在密闭容器中通过测定单位时间内CO₂减少量（或吸收量）来表示该酶的活性．

Answer 1

分析 据图分析：图甲表示菠菜的叶肉细胞在光强度分别为a、b、c、d时单位时间内CO₂释放量和O₂产生量的变化，其中CO₂释放量是呼吸作用产生的CO₂量与光合作用消耗的CO₂量的差值，而O₂产生量代表真光合速率．光照强度为a时，没有氧气的释放，说明此时细胞只进行呼吸作用，且呼吸速率为6；光照强度为b时，有CO₂释放，说明此时真光合速率小于呼吸速率；光照强度为c时，没有CO₂释放，且O₂产生量为6，说明此时真光合速率=呼吸速率；当光照强度为d时，没有CO₂释放，且O₂产生量大于6，说明此时真光合速率大于呼吸速率．
乙图表示研究不同浓度的CO₂对菠菜幼苗各项生理指标影响的实验结果，随着CO₂浓度的升高，还原糖含量逐渐增多，Rubscio酶活性逐渐升高，但气孔开度逐渐减小

解答 解：（1）橙黄色的色素时胡萝卜素，黄色的色素时叶黄素，两者合称类胡萝卜素．图甲中光照强度为a时没有氧气的产生，此时植物细胞只进行呼吸作用，因此产生ATP的场所是细胞溶胶和线粒体．
（2）图甲中CO₂释放量是呼吸作用产生的CO₂量与光合作用消耗的CO₂量的差值，当光照强度为b时，有CO₂释放，说明此时呼吸速率大于真光合速率．
光强度为c时光合速率等于呼吸速率，此时叶绿体光合作用所需CO₂来源是线粒体呼吸作用产生的二氧化碳．甲图中O₂产生量代表真光合速率，由图甲中a可知，呼吸速率为6，光照强度为d时，氧气产生量为8，即真光合速率为8，因此净光合速率=真光合速率-呼吸速率=8-6=2．一昼夜中12小时的光强度为d，有机物的积累量为2×12=24，其余时间光照强度为a，即光照强度为0，此时呼吸量为12×6，有机物的积累量小于呼吸作用的消耗量，菠菜不能生长．
故答案为：
（1）类胡萝卜素     细胞质基质和线粒体
（2）小于     线粒体（呼吸作用产生的）    2    不能
（3）较高CO₂浓度使气孔开度下降，减少水分的散失    单位时间内CO₂减少量（或吸收量）

点评 本题结合柱形图综合考查光合作用和呼吸作用的相关知识，解答本题的关键是柱形图的分析，尤其是甲图，要求考生明确CO₂释放量是呼吸作用产生的CO₂量与光合作用消耗的CO₂量的差值，而O₂产生量代表真光合速率，进而准确判断各种光照强度下，真光合速率和呼吸速率的大小关系，再答题．