Question

光合作用和呼吸作用．

Ⅰ．如圖1表示某植物葉片O₂吸收量隨光照強(qiáng)度變化的曲線，S代表有機(jī)物量．若已知該植物光合作用最適溫度為25℃，如圖2為CO₂濃度一定，環(huán)境溫度為25℃時(shí)不同光照條件下測(cè)得的該植物的光合作用強(qiáng)度（每平方米植物葉片每小時(shí)O₂吸收量表示）．
（1）當(dāng)光照強(qiáng)度處于圖1中0-D間，該植物葉片光合作用有機(jī)物的凈積累量為

 

．
（2）當(dāng)光照強(qiáng)度處于圖1中的D點(diǎn)時(shí)，該植物每平方米葉片每小時(shí)通過(guò)光合作用能合成有機(jī)物（葡萄糖）

 

克；當(dāng)光照強(qiáng)度處于圖1中D點(diǎn)時(shí)，所產(chǎn)生的O₂的去向是

 

．
Ⅱ．從經(jīng)過(guò)饑餓處理的植物的同一葉片上陸續(xù)取下面積相同的葉圓片（見(jiàn)如圖2），稱(chēng)其干重．在不考慮葉片內(nèi)有機(jī)物向其他部位轉(zhuǎn)移的情況下分析．
（1）葉圓片y比葉圓片x

 

（輕或重），原因是

 

．（y-x）g 可代表

 

．
A．呼吸作用消耗的養(yǎng)料B．蒸騰作用散失的水分
C．光合作用中有機(jī)物的凈增量D．光合作用中有機(jī)物的制造量
（2）葉圓片z比葉圓片y

 

（重或輕），原因是

 

．
（3）在下午4時(shí)至晚上10時(shí)這段時(shí)間里，呼吸作用的速率可表示為

 

．
（4）如果從上午10時(shí)到下午4時(shí)這段時(shí)間里，溫度不變，呼吸作用速率不變（與下午4時(shí)至晚上10時(shí)呼吸速率相同），則這段時(shí)間里制造的有機(jī)物為

 

g．

Answer 1

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

專(zhuān)題：

分析：分析圖1：表示該植物葉片O₂吸收量隨光照強(qiáng)度變化的曲線，S代表有機(jī)物量．A點(diǎn)時(shí)，植物只進(jìn)行呼吸作用；AB段，植物同時(shí)進(jìn)行呼吸作用和光合作用，且呼吸速率大于光合速率；B點(diǎn)時(shí)，呼吸速率等于光合速率；B點(diǎn)之后，呼吸速率小于光合速率；C點(diǎn)時(shí)，光合速率達(dá)到最大值．其中S₁表示O-B段有機(jī)物的凈消耗量，S₂表示B-D段有機(jī)物的積累量；S₃表示B-D段有機(jī)物的消耗量．
分析圖2：在上午10時(shí)移走的葉圓片可以作為后續(xù)的對(duì)比．上午10時(shí)取下的葉圓片重x，置于黑暗環(huán)境下，植物不進(jìn)行光合作用，只進(jìn)行呼吸作用，要消耗有機(jī)物，因此x-y可表示呼吸作用消耗量；在中午12時(shí)后裝置又放在光照條件下，此時(shí)葉片既進(jìn)行光合作用，又進(jìn)行呼吸作用，因此z-y可表示這段時(shí)間的凈光合作用量．

解答： 解：Ⅰ．（1）圖1中，S₁表示O-B段有機(jī)物的凈消耗量，S₂表示B-D段有機(jī)物的積累量；S₃表示B-D段有機(jī)物的消耗量．所以0-D間，該植物葉片光合作用有機(jī)物的凈積累量為S₂-S₁．
（2）當(dāng)光照強(qiáng)度處于圖乙中的D點(diǎn)時(shí)，該植物每平方米葉片每小時(shí)釋放氧氣量為5+12=17mmol．根據(jù)光合作用的總反應(yīng)式，每釋放6mmol氧氣，要消耗1mmol葡萄糖，所以該植物每平方米葉片每小時(shí)通過(guò)光合作用能合成（17/6）mmol葡萄糖（葡萄糖的摩爾質(zhì)量是180g/mol），即（17/6）÷1000mol×180g/mol=0.51克；當(dāng)光照強(qiáng)度處于圖乙中D點(diǎn)時(shí)，光合速率大于呼吸速率，所以葉綠體產(chǎn)生的O₂除了擴(kuò)散到同一細(xì)胞的線粒體用于呼吸作用外，還有部分?jǐn)U散到細(xì)胞外．
Ⅱ．（1）在光照處理下的葉片，積累了一些有機(jī)物，且都在相同的呼吸速率下，y一定比x要重．y-x是從上午10：00到下午4：00，光合作用和呼吸作用同時(shí)進(jìn)行的時(shí)候，呼吸作用消耗光合作用所產(chǎn)生的有機(jī)物的剩余量，即產(chǎn)生的有機(jī)物還剩了多少，即所說(shuō)的有機(jī)物的凈增加量．
（2）黑暗中葉片呼吸作用消耗了有機(jī)物，重量減輕，故葉圓片z比葉圓片y輕．
（3）y-z的含義是4：00到晚上10：00呼吸作用所用去的有機(jī)物的量．故

y-z

6

克是呼吸作用的平均速率．
（4）下午4：00到晚上10：00呼吸作用所用去的有機(jī)物的量是y-z，上午10：00到下午4：00一個(gè)葉圓片呼吸所消耗的有機(jī)物量也是y-z．真正光合速率=凈光合速率+細(xì)胞呼吸速率，故一個(gè)葉圓片制造的有機(jī)物總量y-x+y-z=2y-x-z．
故答案為：
Ⅰ．（1）S₂-S₁
（2）0.51           擴(kuò)散到同細(xì)胞內(nèi)（用于線粒體的呼吸作用）和細(xì)胞外
Ⅱ．（1）重          經(jīng)過(guò)光照后葉片光合作用積累了有機(jī)物，重量增加            C
（2）輕               黑暗中葉片呼吸作用消耗了有機(jī)物，重量減輕
（3）

y-z

6

（4）2y-x-z

點(diǎn)評(píng)：本題考查光合作用和呼吸作用過(guò)程、光合作用和呼吸作用的綜合應(yīng)用及計(jì)算，意在考查考生的識(shí)圖能力和分析曲線圖的能力；能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；能用文字、圖表以及數(shù)學(xué)方式等多種表達(dá)形式準(zhǔn)確地描述生物學(xué)方面的內(nèi)容．