Question

14．在适宜的条件下，测定光照强度对植物光合速率的影响．图甲表示实验装置；图乙表示在一定条件下测得的该植物光照强度与光合速率的关系（O₂mg/100cm²叶面积•h）；图丙是叶肉细胞中光合作用的部分生理过程．请分析回答：

（1）在一定条件下，若用甲图装置测定获得图乙中的G点对应的值，则甲图中B三角瓶内应放置的液体为NaOH（“NaOH”或“NaHCO₃”）溶液．
（2）据乙图分析，此绿色植物处于曲线H点时，细胞内产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞溶胶，F点之后光合速率不再增强，其外界的限制因素主要有CO₂浓度、温度．（至少写出2点）
（3）丙图中的Ⅰ和Ⅱ表示有关结构，a、b、c、d表示某些物质，则Ⅰ表示叶绿体（基质），d表示蔗糖．卡尔文循环需要循环3次才能合成一个c．
（4）若光照突然停止而其他条件不变，则短时间内丙图中b的浓度变化将会如图丁中的D．

（5）该植株实际光合作用的最大速率为18O₂mg/100cm²叶面积•h．若提高甲瓶中的CO₂的浓度，则C点可能向左方向移动，F点可能向右上方向移动．

Answer 1

分析 分析图解：图甲的B中若装有碳酸氢钠溶液，该溶液可以为光合作用提供二氧化碳，保证容器内二氧化碳的浓度，因此该装置可以测定光合作用强度，因此装置中气体的体积变化是氧气增加或减少；若B中若装有氢氧化钠溶液，该溶液可以吸收装置中的二氧化碳，此时植物只能进行呼吸作用，因此装置中体积的减少可以表示呼吸作用氧气的消耗．
乙图中：G点时，光照强度为0，此时只进行呼吸作用，呼吸作用强度为6mgO₂/100cm²叶片•小时；E点是光合作用强度等于呼吸作用强度的点；在F点达到光饱和，再增加光照强度，光合作用强度不会增加．
叶肉细胞中光合作用示意图：

结合示意图分析图丙：图中Ⅰ表示叶绿体基质，Ⅱ表示细胞质基质；a、b、c、d分别表示五碳化合物、三碳化合物、三碳糖、蔗糖．

解答 解：（1）G点光照强度为0，只进行呼吸作用，测定呼吸速率应在黑暗条件下，利用NaOH吸收二氧化碳，装置中体积的减少可以表示呼吸作用氧气的消耗．
（2）H点表示光合作用强度小于呼吸作用强度，此时产生ATP的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质．F点之后，光照强度不是影响因素，其内部限制因素最可能是色素含量．F点之后，光照强度不是影响因素，此时主要受温度、二氧化碳浓度等影响．
（3）丙图表示光合作用，暗反应场所是叶绿体基质，所以Ⅰ是叶绿体基质，由图可知：c为三碳糖，d是蔗糖，经过三个循环可形成一个三碳糖．
（4）图中b表示三碳化合物，突然停止光照导致光反应产生的[H]和ATP少，这将抑制三碳化合物还原，这将导致三碳化合物增多．
（5）当光照强度达到光饱和点时，净光合速率为12mgO₂/100cm²叶片•小时，呼吸作用强度为6mgO₂/100cm²叶片•小时，因此O₂的产生速率是12+6=18mg/100cm²叶面积•小时．若提高甲瓶中的CO₂的浓度，使光合速率提高，而呼吸速率不变，因此C点可能向左方向移动，F点可能向右上方向移动．
故答案为：
（1）NaOH
（2）叶绿体、线粒体、细胞溶胶    CO₂浓度、温度
（3）叶绿体（基质）   蔗糖      3
（4）D
（5）18    左   右上

点评 本题具有一定的难度，考查影响光合作用的环境因素和过程、光合作用和呼吸作用的关系以及有关计算，要求考生具有一定的识图能力、识记能力和分析能力，并且能熟练掌握相关知识进行综合运用．