Question

8．如圖為某植物的葉肉細胞中光合作用和細胞呼吸的物質變化示意圖，其中a、b、c表示物質，①～④表示生理過程，請回答下列問題：

（1）圖中過程①、③發(fā)生的場所分別是類囊體薄膜、細胞質基質，物質b是CO₂．
（2）在生長旺盛時期，植物體內過程①、③、④產生ATP的數(shù)量關系是①＞③+④（填“＞”或“=”或“＜”）．
（3）若用¹⁸O標記H₂O，那么在圖中過程④的最終產物中，有可能檢測到¹⁸O的物質有CO₂、H₂O．若圖中b含量突然增加，短期內細胞中C₃含量將上升．
（4）若將該植物放在特定實驗裝置內，研究溫度對光合作用與細胞呼吸的影響（其余實驗條件均為理想條件），實驗以CO₂的吸收量與釋放量為指標．實驗結果如下表所示：

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
黑暗中釋放CO2（mg/h）	0.50	0.75	1.00	1.50	2.25	3.00	3.50

①表中數(shù)據(jù)顯示，該綠色植物呼吸速率隨溫度升高而升高，其原因是在一定范圍內，酶的活性隨著溫度的升高而增強．
②若每天對該植物交替進行12h光照和12h黑暗處理，該植物生長的最適溫度為25℃左右．

Answer 1

分析 1、根據(jù)題意和圖示分析可知：①表示光反應，②表示暗反應，③表示葡萄糖為底物有氧呼吸的第一階段，④表示有氧呼吸的第二、三階段，是丙酮酸的徹底氧化分解．其中a是氧氣，b是二氧化碳．
2、本題的實驗變量有兩個：溫度和有無光照，而做出本題的關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)的變化特點可以得出呼吸速率隨著溫度的升高而增強，而凈光合速率隨著溫度的不斷升高出現(xiàn)先增強后下降的趨勢，25℃達到最大值．

解答 解：（1）圖中：①表示光反應，③表示葡萄糖為底物有氧呼吸的第一階段，過程①、③發(fā)生的場所分別是類囊體薄膜、細胞質基質，物質b是CO₂．
（2）在生長旺盛時期，光合作用強度大于呼吸作用強度．光合制造有機物，呼吸作用分解有機物，由于細胞呼吸分解有機物所釋放的能量只有一部分轉移到ATP中，其余以熱能形式散失，所以生長中的植物①過程產生ATP的總量大于③④過程產生ATP的總量．
（3）如果標記H₂¹⁸0中的氧，則光反應產的氧氣中有放射性，a中有放射性，它參與④過程形成水，所以水中有放射性．若圖中CO₂含量突然增加，短期內細胞中C₃生成含量有所增加，但還原過程不變，所以最終含量上升．
（4）①在一定范圍內，酶的活性隨著溫度的升高而增強，因此，在一定范圍內，該綠色植物呼吸速率隨溫度升高而升高．
②根據(jù)數(shù)據(jù)的變化特點可以得出呼吸速率隨著溫度的升高而增強，而凈光合速率隨著溫度的不斷升高出現(xiàn)先增強后下降的趨勢，25℃達到最大值．凈光合作用速率為3.75，該植物生長的最適溫度為25℃左右．
故答案為：
（1）類囊體薄膜   細胞質基質   CO₂        
（2）＞
（3）CO₂、H₂O   上升
（4）①在一定范圍內，酶的活性隨著溫度的升高而增強     ②25℃

點評 本題難度適中，著重考查考生的識圖能力，實驗探究能力，運用單因素研究光合作用的能力，以及光合作用和呼吸作用過程中有關物質的計算能力，在計算時善于利用公式：光合作用過程中二氧化碳的消耗總量=凈光合作用二氧化碳消耗量+呼吸作用產生的二氧化碳量．