Question

將一長(zhǎng)勢(shì)良好的健壯植株在密閉玻璃罩內(nèi)培養(yǎng)，并置于室外，用CO₂測(cè)定儀測(cè)定玻璃罩內(nèi)CO₂濃度某一天的變化情況，繪成曲線如圖甲所示．如圖乙表示該植株處于光照下的一個(gè)葉肉細(xì)胞，a表示該細(xì)胞的線粒體進(jìn)行細(xì)胞呼吸放出的CO₂量，b表示該細(xì)胞的葉綠體進(jìn)行光合作用吸收的CO₂量．圖丙表示該植物在20℃、CO₂濃度為0.03%的環(huán)境中隨著光強(qiáng)度的變化光合作用合成量的變化．請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：（不考慮這一天內(nèi)植株生長(zhǎng)對(duì)細(xì)胞呼吸和光合作用的影響）

（1）如圖甲所示，BC段較AB段CO₂濃度增加速率減慢的原因是

 

．從16時(shí)到18時(shí)，葉綠體內(nèi)ATP合成速率的變化是

 

．若D點(diǎn)和E點(diǎn)所對(duì)應(yīng)時(shí)刻的溫度相同，則D點(diǎn)時(shí)的光照強(qiáng)度

 

（＞、=、＜）E點(diǎn)時(shí)的光照強(qiáng)度．
（2）如圖乙所示，在氧氣不足條件下，線粒體內(nèi)丙酮酸氧化分解的速率將會(huì)

 

．適宜光照條件下，光反應(yīng)產(chǎn)生的并能夠?yàn)樘挤磻?yīng)所利用的能源物質(zhì)是

 

，碳反應(yīng)產(chǎn)物三碳糖轉(zhuǎn)變成蔗糖的場(chǎng)所是葉綠體

 

（內(nèi)、外）．若光照突然停止而其他條件不變，則短時(shí)間內(nèi)葉綠體中三碳酸（C₃）的合成速率將會(huì)

 

（變大、不變、變�。�．
（3）假設(shè)密閉玻璃罩內(nèi)植株所有進(jìn)行光合作用的細(xì)胞的光合強(qiáng)度一致，圖乙表示該植株的一個(gè)進(jìn)行光合作用的細(xì)胞，那么，當(dāng)在圖甲中D點(diǎn)時(shí)，圖乙中a

 

（＞、=、＜）b．
（4）若先將該植物的葉片在同溫度下暗處理1h，暗處理后重量減少3mg，隨后立即再光照1h，光照后與暗處理前重量增加3mg．則該植物葉片光照1小時(shí)的真正光合速率為

 

．
（5）丙圖如果在A、C點(diǎn)時(shí)溫度分別降低10℃，則曲線有何變化？請(qǐng)?jiān)诒麍D中表示出來(lái)．

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：細(xì)胞呼吸的過(guò)程和意義,光反應(yīng)、暗反應(yīng)過(guò)程的能量變化和物質(zhì)變化

專題：

分析：圖甲為密閉的玻璃罩，因此玻璃罩內(nèi)CO₂濃度上升表示呼吸作用大于光合作用或只進(jìn)行呼吸作用；當(dāng)玻璃罩內(nèi)CO₂濃度下降時(shí)，表示光合作用大于呼吸作用．圖中D點(diǎn)和E點(diǎn)時(shí)表示光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度．
圖乙中，a表示線粒體有氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳，b表示葉綠體光合作用吸收的二氧化碳．
圖丙：在一定范圍內(nèi)，植物的光合作用強(qiáng)度隨著光照強(qiáng)度的增加而增加，達(dá)到一定程度后，光合作用強(qiáng)度趨于穩(wěn)定，不再隨光照強(qiáng)度的增加而增加．

解答： 解：（1）BC段是凌晨2時(shí)以后，此時(shí)溫度降低，呼吸作用減弱，二氧化碳濃度增加速率減慢；從16時(shí)到18時(shí)，圖中二氧化碳濃度減少的速率減慢，這是由于光照強(qiáng)度減弱導(dǎo)致光合作用減弱，因此葉綠體內(nèi)ATP合成速率減少；由于容器是密閉的，因此白天進(jìn)行光合作用導(dǎo)致容器內(nèi)二氧化碳含量逐漸減少，D點(diǎn)和E點(diǎn)相比，E點(diǎn)的二氧化碳濃度很低，但是由于兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)時(shí)刻的溫度相同，呼吸速率相等，因此E點(diǎn)光合速率要等于D點(diǎn)光合速率，必須光照增強(qiáng)．
（2）有氧呼吸需要充足的氧氣，因此在氧氣不足條件下，線粒體內(nèi)丙酮酸氧化分解的速率將會(huì)減慢．光反應(yīng)產(chǎn)生的并能夠?yàn)榘捣磻?yīng)所利用的能源物質(zhì)是ATP和NADPH．光合作用過(guò)程的直接產(chǎn)物一般是葡萄糖，因此蔗糖的產(chǎn)生場(chǎng)所是葉綠體外．若光照突然停止而其他條件不變，則光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH不足，暗反應(yīng)中的二氧化碳的還原受影響，C₅不足，短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C₃的合成速率將會(huì)變小．
（3）由于植物細(xì)胞中只有葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用，其它細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用，而D點(diǎn)表示整個(gè)植物的光合作用等于呼吸作用，表示此時(shí)葉肉細(xì)胞的光合作用大于該細(xì)胞的呼吸作用，因此葉肉細(xì)胞葉綠體光合作用吸收的二氧化碳大于該細(xì)胞線粒體呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳．
（4）設(shè)該植物的葉片重量為a，則暗處理1h后重量為a-3，呼吸消耗量為3隨后立即再光照1h重量為a+3，則凈光合量為a+3-（a-3）=6，則該植物葉片光照1小時(shí)的真正光合速率為6+3=9（mg/h）
（5）乙圖中A點(diǎn)與B點(diǎn)相比較，A點(diǎn)時(shí)光照強(qiáng)度弱，光照強(qiáng)度直接影響光合作用的光反應(yīng)，因此導(dǎo)致光反應(yīng)生成的ATP和NADPH的含量少．由于溫度能影響酶活性，乙圖如果在A點(diǎn)時(shí)溫度分別降低10℃，與20℃比較，酶活性降低，光合作用強(qiáng)度將減弱，因此曲線將低于原曲線．C點(diǎn)光照強(qiáng)度已經(jīng)不是影響光合作用的因素，此時(shí)影響光合作用的因素主要是溫度和二氧化碳濃度，若C點(diǎn)時(shí)溫度降低10℃，光合酶的活性減弱，光合作用減弱，曲線下降．
故答案為：
（1）溫度降低，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度減弱       逐漸減小＜
（2）減慢   ATP和NADPH（只寫一個(gè)不得分）   外    變小     
（3）＜
（4）9   
（5）丙圖如果在A、C點(diǎn)時(shí)溫度分別降低10℃，則曲線的變化在丙圖中表示出來(lái)如下圖所示．

點(diǎn)評(píng)：本題具有一定的難度，光合作用和呼吸作用的曲線圖的分析往往是考生的弱項(xiàng)，并且具有一定的綜合性，對(duì)考生的識(shí)圖、分析能力要求較高．考生要從題目所給的曲線的變化趨勢(shì)來(lái)比較光合作用和呼吸作用的強(qiáng)弱，并且明確D點(diǎn)時(shí)植物的光合作用等于呼吸作用．