Question

7．如圖為某綠色植物葉肉細胞內(nèi)發(fā)生的部分代謝，其中①～⑧表示不同生理過程；如表列出了在不同光照強度與溫度條件下該植物所在環(huán)境中氧氣的變化量．回答下列問題：

光照強度（klx） O2變化量（mg•h-1） 溫度	0	5	10
10℃	-0.5	+3.0	+4.0
20℃	-1	+2.0	+5.0

（1）圖中的①②（填數(shù)字序號）過程只能發(fā)生在生物膜上．該植物葉肉細胞在0klx光照條件下能發(fā)生圖中的①③④⑦⑧（填數(shù)字序號）過程．
（2）CO₂濃度屬于表中所示實驗中的無關變量．植物光合作用過程中CO₂濃度突然降低將導致短時間內(nèi)葉綠體中C₃含量降低，結(jié)合圖甲中⑤、⑥過程分析原因：CO₂濃度降低導致過程⑤減弱，使C₃產(chǎn)生量減少，而短時間內(nèi)⑥過程正常進行，導致C₃消耗量不變．
（3）該植物在20℃、10klx的條件下培養(yǎng)4小時共產(chǎn)生氧氣24mg．若此植物在20℃、5klx的條件下培養(yǎng)4.8小時后轉(zhuǎn)入10℃、黑暗環(huán)境中繼續(xù)培養(yǎng)19.2小時，在此24小時中該植物不能正常生長，其原因為在24小時中該植物光照下積累的有機物量等于黑暗中消耗的有機物量，所以植物不能正常生長．

Answer 1

分析 1、分析題圖的代謝途徑可知，①是由水形成氧氣，是光合作用的光反應階段，發(fā)生在葉綠體的類囊體膜上，該過程還產(chǎn)生還原氫和ATP；②過程是氧氣形成水，是有氧呼吸第三階段，植物葉肉細胞中發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上，該過程還產(chǎn)生ATP；③過程是ATP水解，發(fā)生在消耗能量的部位，④過程是ATP合成，光合作用過程能合成ATP，發(fā)生在葉綠體的類囊體膜上⑤，有氧呼吸產(chǎn)生ATP，發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜上；⑤都二氧化碳形成三碳化合物，屬于二氧化碳固定，⑥過程是三碳化合物被還原形成有機物，是三碳化合物還原過程，⑤⑥是光合作用的暗反應階段，需要消耗光反應產(chǎn)生的還原氫和ATP，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中；⑧是有機物形成丙酮酸過程，是葡萄糖酵解階段，發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中，⑦過程是有氧呼吸第二、第三階段，發(fā)生在線粒體中，⑦⑧是有氧呼吸過程．
2、由表格信息可知，實驗的自變量是溫度和光照強度，因變量是環(huán)境中氧氣的變化，因此實驗的目的是探究溫度、光照強度對光合作用強度的影響，由于因變量是植物所處的環(huán)境的氧氣變化，因此測定的光合作用強度是凈光合作用強度；光照強度為0時，氧氣的變化量是呼吸作用強度．

解答 解：（1）①是水的光解，發(fā)生在葉綠體的類囊體膜上，②是有氧呼吸第三階段，發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上；植物葉肉細胞在0klx光照條件下，不能進行光合作用，進行細胞呼吸等其他生命活動，能分解有機物釋放能量，合成ATP，同時消耗能量的過程伴隨ATP水解，因此發(fā)生的生理過程是③④⑦⑧．
（2）由表格信息可知，該實驗的自變量是溫度和光照強度，二氧化碳濃度屬于無關變量；二氧化碳濃度降低導致過程⑤減弱，使C₃產(chǎn)生量減少，而短時間內(nèi)⑥過程正常進行，導致C₃消耗量不變，所以細胞內(nèi)三碳化合物含量C₃含量降低．
（3）由表格信息可知，20℃、10klx的條件下，凈光合作用強度是5mg/h，20℃呼吸作用強度是1mg/h，因此實際呼吸作用強度是6mg/h，4小時共產(chǎn)生氧氣4×6=24mg；
20℃、5klx的條件下，凈光合作用強度是2mg/h，10℃條件下呼吸作用強度是0.5mg/h，此植物在20℃、5klx的條件下培養(yǎng)4.8小時后轉(zhuǎn)入10℃、黑暗環(huán)境中繼續(xù)培養(yǎng)19.2小時，有機物的積累量是2×4.8-0.5×19.2=0mg，因此不能正常生長．
故答案為：
（1）①②①③④⑦⑧
（2）無關    CO₂濃度降低導致過程⑤減弱，使C₃產(chǎn)生量減少，而短時間內(nèi)⑥過程正常進行，導致C₃消耗量不變
（3）24       在24小時中該植物光照下積累的有機物量等于黑暗中消耗的有機物量，所以植物不能正常生長

點評 本題旨在考查學生理解光合作用、呼吸作用過程中的物質(zhì)變化、能量變化，光反應與暗反應之間的關系，實際光合作用、凈光合作用、呼吸作用之間的關系，光照強度、溫度對光合作用和呼吸作用的影響，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡，并結(jié)合題圖信息進行推理、解答問題．