Question

3．下列兩圖都與植物光合作用有關(guān)，圖甲表示某種植物在最適溫度時(shí)光合作用效率隨光照強(qiáng)度改變的變化曲線；圖乙代表該植物的一個(gè)葉肉細(xì)胞及其相關(guān)生理過(guò)程示意圖．請(qǐng)據(jù)圖回答：

（1）當(dāng)細(xì)胞處于圖甲中c點(diǎn)時(shí)，能發(fā)生圖乙中哪些過(guò)程（用圖中字母回答）d、e、f、g；若此時(shí)M中[H]有剩余，能否用于N中氧氣的還原？不能．
（2）圖甲中b點(diǎn)所在植物，突然放置到c點(diǎn)對(duì)應(yīng)光照強(qiáng)度的環(huán)境下，短時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞中C₃相對(duì)含量降低 （填“升高”“降低”或“基本一致”）．c點(diǎn)限制光合速率的主要外界因素有二氧化碳濃度．
（3）結(jié)合M、N中發(fā)生的代謝活動(dòng)，推導(dǎo)其中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換是光能→穩(wěn)定的化學(xué)能，穩(wěn)定的化學(xué)能→（ATP中）活躍的化學(xué)能及熱能（用文字和箭頭相結(jié)合方式）．
（4）圖乙所示細(xì)胞進(jìn)行無(wú)氧呼吸的反應(yīng)式：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+能量（少量）
（5）將該植物放在特定的實(shí)驗(yàn)裝置中，研究溫度對(duì)光合作用與呼吸作用的影響（其余的實(shí)驗(yàn)條件都是理想的），實(shí)驗(yàn)以CO₂的吸收量與釋放量為指標(biāo)．黑暗中釋放的CO₂，可用溴麝香草酚藍(lán)溶液進(jìn)行檢測(cè)，其顏色變化為藍(lán)→綠→黃．實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示，下列對(duì)該表數(shù)據(jù)分析正確的是D．（填入選項(xiàng)前的字母）

溫度（℃）	5	10	15	20	25	30	35
光照下吸收CO2（mg/h）	1.00	1.75	2.50	3.25	3.75	3.50	3.00
黑暗下釋放CO2（mg/h）	0.50	0.75	1.00	1.50	2.25	3.00	3.50

A．每天交替進(jìn)行12小時(shí)光照、12小時(shí)黑暗，溫度在30℃時(shí)該植物積累的有機(jī)物是溫度在10℃時(shí)的2倍
B．晝夜不停的光照，溫度在35℃時(shí)該植物不能生長(zhǎng)
C．晝夜不停的光照，該植物生長(zhǎng)的最適溫度是30℃
D．每天交替進(jìn)行12小時(shí)光照、12小時(shí)黑暗，溫度均保持在20℃的條件下，該植物積累的有機(jī)物最多．
（6）試分析葉片呈綠色之因．葉片中葉綠素的含量大于葉黃素的含量．

Answer 1

分析 分析圖示：圖甲曲線圖中，a點(diǎn)只進(jìn)行呼吸作用；b點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)，光合作用等于呼吸作用；c點(diǎn)為光飽和點(diǎn)，光合作用大于呼吸作用．
圖乙細(xì)胞中，g、d、h代表氧氣，f、e、i代表二氧化碳．M為葉綠體，是光合作用的場(chǎng)所，N為線粒體，是有氧呼吸的主要場(chǎng)所．
表格中實(shí)驗(yàn)變量有兩個(gè)：溫度和有無(wú)光照，而做出本題的關(guān)鍵是要理解光照下吸收CO₂數(shù)值表示凈光合作用速率，黑暗中釋放CO₂表示呼吸作用速率．然后，比較表格中的數(shù)字，根據(jù)數(shù)據(jù)的變化特點(diǎn)可以得出呼吸速率隨著溫度的升高而增強(qiáng)，而凈光合速率隨著溫度的不斷升高出現(xiàn)先增強(qiáng)后下降的趨勢(shì)，25℃達(dá)到最大值．

解答 解：（1）當(dāng)細(xì)胞處于圖甲中c點(diǎn)時(shí)，光合作用大于呼吸作用，能發(fā)生圖乙中d、e、f、g過(guò)程．此時(shí)葉綠體M中[H]有剩余，只能用于暗反應(yīng)，不能用于呼吸作用，呼吸作用過(guò)程中的[H]與光合作用中的[H]是兩種不同的物質(zhì)．
（2）圖甲中b點(diǎn)所在植物，突然放置到c點(diǎn)對(duì)應(yīng)光照強(qiáng)度的環(huán)境下，光照增強(qiáng)，光反應(yīng)加快三碳化合物消耗增多，短時(shí)間內(nèi)三碳化合物的利用不變，結(jié)果導(dǎo)致三碳化合物的含量降低．c點(diǎn)時(shí)已經(jīng)達(dá)到光飽和點(diǎn)，產(chǎn)生的溫度題干中已經(jīng)說(shuō)明是最適溫度，所以此時(shí)限制光合作用的因素是二氧化碳濃度．
（3）結(jié)構(gòu)M葉綠體中進(jìn)行的能量轉(zhuǎn)換是光能轉(zhuǎn)化為（有機(jī)物中）穩(wěn)定的化學(xué)能，結(jié)構(gòu)N線粒體中進(jìn)行的能量轉(zhuǎn)換是（有機(jī)物中）穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為（ATP中）活躍的化學(xué)能及熱能．
（4）圖乙所示細(xì)胞進(jìn)行無(wú)氧呼吸的反應(yīng)式為：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+能量（少量）．
（5）二氧化碳用溴麝香草酚藍(lán)溶液進(jìn)行檢測(cè)，其顏色變化為由藍(lán)變綠在變黃．
A、每天光照12小時(shí)，30℃時(shí)積累的有機(jī)物量是：（3.50-3.00）×12=6（mg），10℃時(shí)積累的有機(jī)的量是：（1.75-0.75）×12=12（mg），兩者的比值為0.5，A錯(cuò)誤；
B、表中“光照下吸收CO₂（mg/h）”代表的是凈光合作用速率，“黑暗中釋放CO₂（mg/h）”代表的是呼吸作用速率．由表可知，在晝夜不停地光照條件下，只要凈光合作用速率大于0，植物就可以正常生長(zhǎng)，B錯(cuò)誤；
C、凈光合作用速率越大，植物生長(zhǎng)越快，故晝夜不停地光照，在25℃時(shí)該植物生長(zhǎng)得最快，C錯(cuò)誤；
D、有機(jī)物積累量=光照下積累的有機(jī)物量-黑暗下消耗的有機(jī)物量，故每天光照12小時(shí)，黑暗12小時(shí)，在20℃時(shí)該植物的有機(jī)物積累量最大，D正確．
故選：D．
（6）葉片呈綠色的原因是葉片中葉綠素的含量大于葉黃素的含量．
故答案為：
（1）d、e、f、g   不能
（2）階段    二氧化碳濃度
（3）光能→穩(wěn)定的化學(xué)能，穩(wěn)定的化學(xué)能→（ATP中）活躍的化學(xué)能及熱能
（4）C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+能量（少量）
（5）藍(lán)→綠→黃   D             
（6）葉片中葉綠素的含量大于葉黃素的含量

點(diǎn)評(píng) 本題以圖形為載體，考查了光合作用和有氧呼吸的過(guò)程及兩者的聯(lián)系．考查了學(xué)生識(shí)圖、析圖能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力，綜合理解能力．光合作用和呼吸作用過(guò)程是考查的重點(diǎn)和難點(diǎn)．光合作用合成有機(jī)物，而呼吸作用分解有機(jī)物．光合作用為呼吸作用提供有機(jī)物和氧氣，呼吸作用為光合作用提供二氧化碳和水．