Question

10．將l0g菠菜的葉肉細(xì)胞中的葉綠體和線粒體分離開(kāi)來(lái)，提供必要的條件，在離體條件下分別測(cè)定光合作用（用CO₂的吸收量表示）和呼吸作用（用CO₂的釋放量表示）強(qiáng)度如下：

光照強(qiáng)度（單位：1000lx）		1	2	3	4	5	6	7	8
CO2吸收量 （單位：μg/h•10g）	15℃	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5	4.0
	30℃	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0	6.0	7.0	8.0

表1不同光照強(qiáng)度下測(cè)得離體葉綠體CO₂的吸收量

溫度（單位：℃）	5	10	15	20	25	30	35
CO2的釋放量 （單位：μg/h•10g）	0.25	0.5	0.75	1.0	1.25	1.5	1.75

表2不同溫度條件下測(cè)得離體線粒體CO₂的釋放量
（1）表1可知，影響光合作用的因素有溫度和光照強(qiáng)度．溫度為30℃時(shí)，光照強(qiáng)度為5000lx時(shí)，與60001x相比，離體葉綠體中還原的C₃化合物的量多（多、少）．
（2）表2可知，在一定范圍內(nèi)，溫度升高，離體線粒體呼吸作用增強(qiáng)，原因是在一定范圍內(nèi)，溫度升高，酶的活性增強(qiáng)，呼吸作用強(qiáng)度增強(qiáng)．
（3）若植物葉肉細(xì)胞內(nèi)的葉綠體和線粒體的生理活性與其離體狀態(tài)時(shí)一致，且光強(qiáng)對(duì)線粒體無(wú)影響，在溫度為30℃，光照強(qiáng)度為80001x時(shí)，將某植物先光照10h，然后轉(zhuǎn)入無(wú)光條件下（平均溫度為15℃），則10g葉肉組織細(xì)胞一晝夜CO₂的吸收量為37.16μg/l0g．
（4）用緩沖液將離體葉綠體制備成懸液，均分為兩組，一組為實(shí)驗(yàn)組，另一組對(duì)照組，并僅在實(shí)驗(yàn)組中加入了適量磷酸（Pi）．在適宜溫度和光照等條件下，用¹⁴C標(biāo)記的¹⁴CO₂供其進(jìn)行光合作用，然后追蹤檢測(cè)放射性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組¹⁴C標(biāo)記化合物（CH₂O）合成速度比對(duì)照組明顯高．原因是Pi有利于光反應(yīng)ATP的形成，而充足的ATP會(huì)促進(jìn)暗反應(yīng)C₃的還原形成（CH₂O）．

Answer 1

分析 分析表1和2：按題目的條件，由于上述數(shù)據(jù)是在葉綠體和線粒體離體的條件下測(cè)得的，光合作用和呼吸作用都是在獨(dú)立的條件下進(jìn)行．這與對(duì)整體葉片或植株的測(cè)量不同，對(duì)整體植株測(cè)得的吸收CO₂或釋放出O₂的數(shù)據(jù)反應(yīng)的是凈光合作用速率，而真正的光合作用速率還應(yīng)該加上這段時(shí)間中的呼吸消耗．本題目所設(shè)條件葉綠體與線粒體已分離，在測(cè)定葉綠體的光合作用時(shí)不存在呼吸作用的影響．所以光合作用和呼吸作用速率只要直接讀取曲線中的有關(guān)數(shù)據(jù)就行．
Pi有利于光反應(yīng)ATP的形成，而充足的ATP會(huì)促進(jìn)暗反應(yīng)C₃的還原形成（CH₂O）．

解答 解：（1）表1可知，影響光合作用的因素有溫度和光照強(qiáng)度．溫度為30℃時(shí)，光照強(qiáng)度為5000lx時(shí)，與60001x相比，光照強(qiáng)度增強(qiáng)，產(chǎn)生[H]和ATP量增多，促進(jìn)C₃化合物消耗，但C₃化合物生成量不變，則C₃化合物量增多．
（2）表2可知，在一定范圍內(nèi)，溫度升高，酶的活性增強(qiáng)，呼吸作用強(qiáng)度增強(qiáng)．
（3）據(jù)表分析：在葉綠體和線粒體離體的條件下，表2表示在溫度為30℃，光照強(qiáng)度為8000勒克斯下照光10h，光合作用吸收的二氧化碳量為8×10=80μg，再移到黑暗條件下，溫度為15℃，則細(xì)胞呼吸消耗的二氧化碳為1.5×10+0.75×14=25.5μg，凈光合作用吸收的二氧化碳為80-25.5=54.5μg，根據(jù)光合作用的反應(yīng)方程式可解出積累的葡萄糖是37.16μg．則10g葉肉組織細(xì)胞一晝夜CO₂的吸收量為37.16μg/l0g．
（4）充足的Pi有利于光反應(yīng)ATP的形成，而充足的ATP會(huì)促進(jìn)暗反應(yīng)C₃的還原形成（CH₂O），所以會(huì)使實(shí)驗(yàn)組¹⁴C標(biāo)記化合物的量及（CH₂O）/C₃比值均比對(duì)照組高．
故答案為：
（1）溫度和光照強(qiáng)度   多
（2）在一定范圍內(nèi)，溫度升高，酶的活性增強(qiáng)
（3）37.16
（4）高    Pi有利于光反應(yīng)ATP的形成，而充足的ATP會(huì)促進(jìn)暗反應(yīng)C₃的還原形成（CH₂O）

點(diǎn)評(píng) 本題考查了影響光合作用和呼吸作用的環(huán)境因素，意在考查考生能從題目所給的圖形中獲取有效信息的能力，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．