Question

【題目】如圖所示，圖甲表示某大棚蔬菜葉肉細(xì)胞的部分結(jié)構(gòu)和相關(guān)代謝情況，其中a~f代表O2或CO2。圖乙表示該植物在不同光照強(qiáng)度下的數(shù)據(jù)，圖丙代表某植物在一天內(nèi)吸收CO2變化情況。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

（1）在圖甲中，b可代表___________，物質(zhì)b進(jìn)入箭頭所指的結(jié)構(gòu)后與[H]結(jié)合，生成大量的水和能量。

（2）圖乙中光照強(qiáng)度為a時(shí)，可以發(fā)生圖甲中的哪些過(guò)程（用圖甲中字母表示）?_______；圖乙中光照強(qiáng)度為b時(shí)，該葉肉細(xì)胞光合作用速率________（填<、=、>）呼吸作用速率；光照強(qiáng)度為c時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)該葉肉細(xì)胞從周圍吸收________單位CO2；光照強(qiáng)度為d時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)該葉肉細(xì)胞呼吸作用速率是凈光合作用速率的________倍。

（3）圖丙中，若C、F時(shí)間所合成的葡萄糖速率相同，均為30mg/dm2h，則A、C、F三點(diǎn)的呼吸強(qiáng)度的比較結(jié)果是A_____C______F（填<、=、>），若E點(diǎn)時(shí)間的呼吸速率與F點(diǎn)相同，則E時(shí)間合成葡萄糖的速率為______mg/dm2h（小數(shù)點(diǎn)后保留一位小數(shù)），一天中到________（用圖中字母表示）時(shí)間該植物積累的有機(jī)物總量最多。

（4）以測(cè)定CO2吸收速率與釋放速率為指標(biāo)，探究溫度對(duì)某綠色植物光合作用與細(xì)胞呼吸的影響，結(jié)果如表所示：

溫度/℃	5	10	20	25	30	35
光照條件下CO2釋放速率（mg·h–1）	1	1．8	3．2	3．7	3．5	3
黑暗條件下CO2釋放速率（mg·h–1）	0．5	0．75	1	2．3	3	3．5

①光照條件下，溫度由25℃升高為30℃后光合作用制造的有機(jī)物總量_________（填“增加”“不變”或“減少”）。

②假設(shè)細(xì)胞呼吸晝夜不變，植物在30℃時(shí)，給植物光照14h，則一晝夜凈吸收CO2的量為________mg。

Answer 1

【答案】氧氣 e、f < 0 3 = ＜ 24.5 O 增加 19

【解析】

分析題圖可知，甲圖中a、c、f是二氧化碳，b、d、e是氧氣。圖乙中葉綠體產(chǎn)生氧氣總量為總光合速率，二氧化碳釋放量為凈光合速率，二氧化碳釋放量大于0，說(shuō)明呼吸速率大于總光合速率。圖丙中A點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)行光合作用，H點(diǎn)為光合作用消失點(diǎn)，BO段凈光合速率大于0，存在有機(jī)物的積累。

（1）圖甲中線粒體消耗氧氣，產(chǎn)生二氧化碳，葉綠體消耗二氧化碳，產(chǎn)生氧氣，所以b代表氧氣。

（2）圖乙中光照強(qiáng)度為a時(shí)，葉綠體不產(chǎn)生氧氣，細(xì)胞釋放二氧化碳，說(shuō)明細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用，線粒體消耗的氧氣從外界吸收，產(chǎn)生的二氧化碳釋放到外界環(huán)境，所以可以發(fā)生圖甲中e、f過(guò)程；光照強(qiáng)度為b時(shí)，該葉肉細(xì)胞產(chǎn)生氧氣總量大于0，且CO2釋放量大于0，說(shuō)明此時(shí)呼吸速率＞光合速率；光照強(qiáng)度為c時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)該葉肉細(xì)胞產(chǎn)生O2總量為6個(gè)單位，由光照強(qiáng)度為a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)分析可知，細(xì)胞呼吸需要的O2量也為6個(gè)單位，即此時(shí)光合速率等于呼吸速率，單位時(shí)間內(nèi)該葉肉細(xì)胞從周圍吸收0單位CO2。光照強(qiáng)度為d時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)該葉肉細(xì)胞呼吸速率與光照強(qiáng)度為a時(shí)相同，為6個(gè)單位，凈光合作用速率為8-6=2個(gè)單位，所以該葉肉細(xì)胞呼吸作用速率是凈光合作用速率的6÷2=3倍。

（3）呼吸速率=實(shí)際光合速率-凈光合速率，以二氧化碳釋放量表示，A點(diǎn)呼吸速率為8，C點(diǎn)的凈光合速率為36，F點(diǎn)的凈光合速率為32，C、F時(shí)間所合成的葡萄糖速率相等，均為30mg/dm2·h，根據(jù)每消耗6molCO2產(chǎn)生1mol葡萄糖，可將葡萄糖的量轉(zhuǎn)化為二氧化碳的量為（6×44×30）÷180=44mg/dm2·h，故C點(diǎn)的呼吸速率為44-36=8，F點(diǎn)呼吸速率為44-32=12，故A、C、F三點(diǎn)的呼吸強(qiáng)度的比較結(jié)果是F>C=A。若E點(diǎn)時(shí)間的呼吸速率與F點(diǎn)相同，用二氧化碳表示為12 mg/dm2·h，E點(diǎn)的凈光合速率用二氧化碳表示為24 mg/dm2·h，則E點(diǎn)的總光合速率為24+12=36 mg/dm2·h，轉(zhuǎn)換為合成葡萄糖的速率為（180×36）÷（6×44）≈24.5mg/dm2h。BO時(shí)間段內(nèi)凈光合速率大于0，而O點(diǎn)之后凈光合速率小于0，所以一天中到O時(shí)間該植物積累的有機(jī)物總量最多。

（4）①光照條件下CO2釋放速率表示凈光合速率，黑暗條件下CO2釋放速率表示呼吸速率，實(shí)際光合速率=呼吸速率+凈光合速率，所以25℃時(shí)固定CO2的量為3.7+2.3=6 mg·h–1，30℃時(shí)固定CO2的量為3.5+3=6.5 mg·h–1，固定CO2的量大，制造的有機(jī)物多，所以溫度由25℃升高為30℃后光合作用制造的有機(jī)物總量增加。

②假設(shè)細(xì)胞呼吸晝夜不變，植物在30℃時(shí)，一晝夜中給植物光照14h，則細(xì)胞呼吸釋放的CO2量為3×24=72mg，總光合作用消耗CO2量為（3.5+3）×14=91mg，所以一晝夜凈吸收CO2的量=總光合作用消耗CO2量-細(xì)胞呼吸釋放的CO2量=91-72=19mg。