Question

【題目】青島華盛太陽能農(nóng)莊將光伏發(fā)電與農(nóng)業(yè)大棚結(jié)合，棚頂上覆蓋著太陽能光伏發(fā)電板，陽面種植喜溫喜光的蔬菜作物，陰面種植喜弱光低溫的食用菌（大型真菌）。為研究大棚棚頂材料透光度對蔬菜生長的影響，某科研小組以櫻桃番茄為實(shí)驗(yàn)材料，在同一大棚內(nèi)通過改變棚頂透光度來探究不同光照強(qiáng)度對櫻桃番茄葉片光合作用的影響，實(shí)驗(yàn)期間分別于11時(shí)和15時(shí)打開和關(guān)閉通風(fēng)口，結(jié)果如下圖。請分析回答下列問題：

(1)大柵內(nèi)櫻桃番茄釋放的02可以被食用菌吸收，食用菌細(xì)胞呼吸可為櫻桃番茄生長提供CO2，CO2主要產(chǎn)生于食用菌細(xì)胞的____中，其在櫻桃番茄細(xì)胞葉綠體內(nèi)的轉(zhuǎn)化途徑（過程）是____

(2)圖中實(shí)驗(yàn)組8時(shí)-10時(shí)影響光合作用的外界因素有_______ 。10時(shí)-11時(shí)，細(xì)胞內(nèi)C3的含量____。

(3)圖中16時(shí)-17時(shí)大棚內(nèi)櫻桃番茄凈光合速率下降的原因可能是溫度升高引起植物氣孔關(guān)閉，該時(shí)段T1組的光合速率__（填“大于”“等于”或“小于”）呼吸速率。16時(shí)-17時(shí)大棚內(nèi)CO2濃度升高的原因是____

(4)呼吸作用的反應(yīng)物也會(huì)影響呼吸作用，其影響大小通常用單位時(shí)間內(nèi)釋放CO2與吸收O2的比率來表示。若反應(yīng)物為2mol丙酮酸(C3H4O3)時(shí)釋放CO2與吸收O2的比值為x，反應(yīng)物為1mol葡萄糖(C6H12O6)時(shí)的比值為y，則根據(jù)有氧呼吸有關(guān)過程，x ___（填“>”“=”或“<”)y。

Answer 1

【答案】線粒體（基質(zhì)） CO2→C3→（CH20） 光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度 減少 大于 溫度升高，櫻桃番茄和食用菌呼吸強(qiáng)度增加，食用菌呼吸釋放的CO2的量大于櫻桃番茄通過光合作用吸收的CO2量 ＞

【解析】

分析圖示可知，CK組的光合速率均大于T1和T2組，且隨著遮光率增加，光合速率降低。實(shí)驗(yàn)期間分別于11時(shí)和15時(shí)打開和關(guān)閉通風(fēng)口，打開通風(fēng)口后TK組和T1組的光合速率均有所增加，而T2組的光合速率降低變得緩慢，說明隨著大棚內(nèi)二氧化碳濃度的降低，可抑制光合速率。

（1）食用菌屬于真核、異養(yǎng)生物，主要通過有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳，故CO2主要產(chǎn)生于食用菌細(xì)胞的線粒體基質(zhì)中。二氧化碳可在櫻桃番茄細(xì)胞的葉綠體中參與光合作用的暗反應(yīng)，首先由二氧化碳和C5固定形成C3，然后C3被還原形成有機(jī)物，即CO2在櫻桃番茄細(xì)胞葉綠體內(nèi)的轉(zhuǎn)化途徑為CO2→C3→（CH20）。

（2）圖中T1和T2組在8時(shí)-10時(shí)植物光合速率不同，說明影響光合作用的外界因素有光照強(qiáng)度，且隨著環(huán)境中二氧化碳濃度的降低，光合速率增加的速率減慢，說明影響光合速率的因素還有二氧化碳濃度。另外大棚中的溫度變化也會(huì)影響光合速率。10時(shí)-11時(shí)，大棚內(nèi)二氧化碳濃度降低，細(xì)胞內(nèi)二氧化碳固定形成C3的速率減慢，而C3的還原速率短時(shí)間不變，故C3的含量減少。

（3）圖中16時(shí)-17時(shí)T1組大棚內(nèi)櫻桃番茄凈光合速率仍大于0，說明該時(shí)段T1組的光合速率大于呼吸速率。16時(shí)-17時(shí)由于溫度升高，櫻桃番茄和食用菌呼吸強(qiáng)度增加，食用菌呼吸釋放的CO2的量大于櫻桃番茄通過光合作用吸收的CO2量，故大棚內(nèi)CO2濃度升高。

（4）有氧呼吸第一、二階段形成的還原氫在第三階段與氧氣結(jié)合形成水，若反應(yīng)物為2mol丙酮酸(C3H4O3)與反應(yīng)物為1mol葡萄糖(C6H12O6)在徹底氧化分解時(shí)，1mol葡萄糖(C6H12O6)形成的還原氫比2mol丙酮酸(C3H4O3)形成的還原氫多，故2mol丙酮酸(C3H4O3)消耗氧少于1mol葡萄糖(C6H12O6)消耗氧，由于1mol葡萄糖(C6H12O6)能形成2mol丙酮酸(C3H4O3)，丙酮酸在有氧呼吸第二階段形成二氧化碳，故1mol葡萄糖(C6H12O6)和2mol丙酮酸(C3H4O3)形成的二氧化碳一樣多，所以若反應(yīng)物為2mol丙酮酸(C3H4O3)時(shí)釋放CO2與吸收O2的比值為x，反應(yīng)物為1mol葡萄糖(C6H12O6)時(shí)的比值為y，則根據(jù)上述分析可知x>y。