Question

6．選取某植物幼苗進(jìn)行了無土栽培實(shí)驗(yàn)，如圖為該幼苗的光合速率、呼吸速率隨溫度變化的曲線圖，請(qǐng)分析回答相關(guān)問題：
（1）A點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞中O₂的移動(dòng)方向是從葉綠體移向線粒體．研究者用含¹⁸O₂的葡萄糖追蹤根細(xì)胞有氧呼吸中的氧原子，其轉(zhuǎn)移途徑是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳．
（2）圖中B、D點(diǎn)光合作用制造的有機(jī)物是呼吸作用消耗有機(jī)物的兩倍．
（3）研究者分別用12%的氧氣和22%的氧氣對(duì)兩組幼苗的根系進(jìn)行持續(xù)供氧．一段時(shí)間后，測(cè)得用12%的氧氣處理植株的干重顯著低于另一組，原因是根系呼吸速率下降，影響根對(duì)無機(jī)鹽的吸收，使光合作用固定的有機(jī)物減少．
（4）為了探究不同條件對(duì)植物光合速率和呼吸速率的影響，用8株各有20片葉片、大小長勢(shì)相似的某盆栽植株，分別放在密閉的玻璃容器中，在不同條件下利用傳感器定時(shí)測(cè)定密閉容器中二氧化碳的含量．實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)如下表：

編號(hào)	1	2	3	4	5	6	7	8
溫度（℃）	10	10	20	20	30	30	40	40
光照強(qiáng)度（lx）	1000	0	1000	0	1000	0	1000	0
12小時(shí)后CO2變化量（g）	-0.5	+0.1	-1.5	+0.4	-3.0	+1.0	-3.1	+0.8

（注：“+”表示環(huán)境中二氧化碳增加；“一”表示環(huán)境中二氧化碳減少）
①用編號(hào)為2、4、6、8的裝置可構(gòu)成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)組合，該實(shí)驗(yàn)組合的目的是探究溫度對(duì)植物呼吸作用速率的影響．由表可知，植物呼吸作用和光合作用最強(qiáng)的分別是第6、5編號(hào)組實(shí)驗(yàn)．
②在編號(hào)為1的裝置中，葉肉細(xì)胞葉綠體中ATP的移動(dòng)方向是基粒（類囊體薄膜）→（葉綠體）基質(zhì)．
③現(xiàn)有一株某植物的葉黃素缺失突變體，將其葉片進(jìn)行了紅光照射光吸收測(cè)定，與正常葉片相比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是光吸收差異不（“不”或“非�！保╋@著．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：實(shí)線代表凈光合作用強(qiáng)度，虛線表示呼吸作用強(qiáng)度；隨著溫度的升高，光合作用和呼吸作用都逐漸增強(qiáng)，隨溫度的升高，光合作用增加的快，說明與光合作用有關(guān)的酶更敏感；A點(diǎn)從空氣中吸收的二氧化碳為0，光合作用等于呼吸作用，光合作用產(chǎn)生的氧氣完全被呼吸作用吸收；大于5℃后經(jīng)光合作用大于0，即光合作用大于呼吸作用．

解答 解：（1）A點(diǎn)時(shí)光合速率等于呼吸速率，葉肉細(xì)胞中O₂的移動(dòng)方向是從葉綠體移向線粒體，有氧呼吸過程中，葡萄糖中氧的轉(zhuǎn)移途徑是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳．
（2）AB段隨著溫度升高，光合速率增大，限制CO₂吸收速率的主要因素是溫度．光合作用制造的有機(jī)物量是總光合速率，等于凈光合速率加上呼吸速率，圖中B、D 兩點(diǎn)時(shí)，光合速率是呼吸速率的兩倍．
（3）根部供氧速率下降，產(chǎn)生的能量少，影響根部細(xì)胞主動(dòng)運(yùn)輸吸收的Mg²⁺等礦質(zhì)元素，Mg²⁺是葉綠素合成的原料，缺Mg²⁺直接影響幼苗葉綠素的合成，從而導(dǎo)致植物體光合作用速率下降．
（4）①序號(hào)②④⑥⑧可構(gòu)成另一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)組合，該實(shí)驗(yàn)的自變量為溫度不同，并且光照強(qiáng)度為0，因此此組實(shí)驗(yàn)可探究了溫度對(duì)植物呼吸作用速率的影響．由于溫度會(huì)影響酶的活性，在最適溫度條件下，酶活性最強(qiáng)，低于或高于該溫度，酶的活性均有所下降．因此通過實(shí)驗(yàn)可以得出：在一定范圍內(nèi)，植物呼吸作用（強(qiáng)度/速度）隨溫度的提高而增加；超過一定溫度范圍，植物呼吸作用（強(qiáng)度/速度）隨溫度的提高而降低．
根據(jù)表格信息可以看出在光照強(qiáng)度為0時(shí)，二氧化碳釋放的量可以代表呼吸速率即第6組時(shí)最多，12小時(shí)二氧化碳的變化量為凈光合作用，真正的光合速率等于呼吸速率+凈光合速率，所以第5組，光合速率最大
②葉肉細(xì)胞葉綠體中在類囊體薄膜上合成ATP，在葉綠體基質(zhì)中消耗ATP，所以ADP的移動(dòng)方向是基粒（類囊體薄膜）→（葉綠體）基質(zhì)．
③葉黃素主要吸收藍(lán)紫光，所以對(duì)紅光的吸收比較少．
故答案為：
（1）從葉綠體移向線粒體     葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
（2）B、D
（3）根系呼吸速率下降，影響根對(duì)無機(jī)鹽的吸收，使光合作用固定的有機(jī)物減少
（4）①溫度對(duì)植物呼吸作用速率的影響    6、5  ②基粒（類囊體薄膜）→（葉綠體）基質(zhì)     ③不

點(diǎn)評(píng) 本題的知識(shí)點(diǎn)是有氧呼吸的過程，有氧呼吸與光合作用的關(guān)系，溫度對(duì)于光合作用和有氧呼吸過程的影響正確解讀題圖曲線獲取信息是解題的關(guān)鍵，對(duì)于光合作用、呼吸作用、植物激素的影響綜合應(yīng)用是本題考查的重點(diǎn)．