Question

【題目】研究者選取南瓜幼苗進行了無土栽培實驗，圖為該幼苗的光合速率、呼吸速率隨溫度變化的曲線圖。請分析回答相關(guān)問題：

（1）A點時葉肉細胞中02的移動方向是__________________，有氧呼吸過程中，葡萄糖中氧在分子間的轉(zhuǎn)移途徑是_____________________________。

（2）據(jù)圖分析，光合酶對溫度的敏感度比呼吸酶對溫度的敏感度_________；溫室栽培該植物，為獲得最大經(jīng)濟效益，應(yīng)控制的最低溫度為_______℃。

（3）限制AB段C02吸收速率的主要因素 ______。圖中C點光合作用制造的有機物是呼吸作用消耗有機物的 _________倍。

（4）研究者分別用12%的氧氣和22%的氧氣對兩組幼苗的根系進行持續(xù)供氧。一段時間后，測得用12%的氧氣處理的植株的干重顯著低于另一組，原因是_______________________。例如，____________等無機鹽含量低，從而導(dǎo)致植物體光合色素含量減少。

Answer 1

【答案】從葉綠體移向線粒體 葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳 高 20 溫度 2.5 根部供氧速率下降，產(chǎn)生的能量少，影響根細胞通過主動運輸?shù)姆绞綄�無機鹽的吸收 Mg2+或 NO3-

【解析】

本題采用圖文結(jié)合的形式考查學(xué)生對光合作用過程及其影響的環(huán)境因素、有氧呼吸過程等相關(guān)知識的識記和理解能力，以及獲取信息、分析問題的能力。

(1) 圖中實線所示的從空氣中吸收的CO2量表示凈光合速率，凈光合速率＝實際光合速率－呼吸速率。A點時葉肉細胞的凈光合速率等于零，此時光合速率與呼吸速率相等，葉肉細胞中O2的移動方向是從葉綠體移向線粒體。有氧呼吸過程概括地分為三個階段：第一階段是1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，產(chǎn)生少量的[H]，并釋放少量的能量；第二階段是丙酮酸與水一起被徹底分解生成CO2和[H]，釋放少量的能量；第三階段是前兩個階段產(chǎn)生的[H]與氧結(jié)合生成H2O，并釋放大量的能量。可見，在有氧呼吸過程中，葡萄糖中氧在分子間的轉(zhuǎn)移途徑是：葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳。

(2) 分析圖示可知，光合作用達到最大值時所對應(yīng)的最低溫度比呼吸作用達到最大值時所對應(yīng)的最低溫度低，說明光合酶的最適溫度低于呼吸酶的最適溫度，所以光合酶對溫度的敏感度比呼吸酶對溫度的敏感度高。20℃是植物從空氣中吸收CO2量達到最大值時所需要的最低溫度，此時植物的凈光合速率最大，積累的有機物最多，最有利于植物生長，因此溫室栽培該植物，為獲得最大經(jīng)濟效益，應(yīng)控制的最低溫度為20℃。

(3) 隨著溫度升高，AB段從空氣中吸收的CO2量逐漸增多，說明限制AB段C02吸收速率的主要因素是溫度。圖中C點，凈光合速率（從空氣中吸收的CO2量）為30，呼吸速率（呼吸作用O2消耗量）為20，因此實際光合速率＝30＋20＝50，可見，光合作用制造的有機物是呼吸作用消耗有機物的50÷20＝2.5倍。

(4)與用22%的氧氣對幼苗的根系進行持續(xù)供氧的實驗組相比，用12%的氧氣對幼苗的根系進行持續(xù)供氧的實驗組，因根部供氧速率下降，產(chǎn)生的能量少，影響根部細胞通過主動運輸?shù)姆绞轿�收無機鹽，從而導(dǎo)致植物體光合作用速率下降，因此一段時間后，用12%的氧氣處理的植株的干重顯著低于用22%的氧氣處理的另一組。例如Mg2+或 NO3-等無機鹽含量低，從而導(dǎo)致植物體光合色素含量減少。