Question

4．在一定濃度的CO₂和最適溫度條件下，測定某植物葉片在不同光照條件下的光合作用速度與光照強度的關(guān)系（如圖一），該植物葉片的細胞呼吸與環(huán)境中O₂濃度關(guān)系（如圖二）．請據(jù)圖回答下列問題：
（1）圖一中，影響a點上下移動的兩個外界因素有O₂濃度、溫度；b點所示條件下，該植物葉肉細胞內(nèi)能夠產(chǎn)生ATP的部位是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體；適當提高外界溫度，圖中c點將向左下方
移動．由圖一可知，在連續(xù)光照條件下，光照強度大于2klx時，植物才會表現(xiàn)出生長現(xiàn)象．在相同溫度下，將該植物的葉片置于8klx光照下10小時，然后移到黑暗處14小時，則該24小時內(nèi)每50cm²葉片的光合作用所消耗的CO₂的總量為90mg．
（2）圖二中細胞呼吸的有關(guān)曲線需在什么條件下測得？黑暗（或無光、遮光）；當O₂濃度為5%時，細胞呼吸的方式為厭氧呼吸和需氧呼吸．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖一表示在一定濃度的CO₂和適當溫度條件下，測定番茄葉片在不同光照條件下的光合作用速度與光照強度的關(guān)系．a(chǎn)點時，光合強度為0，此時植物細胞只進行呼吸作用；ab段，呼吸作用強度大于光合作用強度；b點時，呼吸作用強度等于光合作用強度；b點之后，呼吸作用強度小于光合作用強度．
圖二表示細胞呼吸與環(huán)境中O₂濃度關(guān)系．實線表示有氧呼吸強度與環(huán)境中O₂濃度關(guān)系，虛線表示總的細胞呼吸強度與環(huán)境中O₂濃度關(guān)系．

解答 解：（1）a點時，光照強度為0，只進行細胞呼吸，故影響其大小的主要外界因素為O₂濃度和溫度．b點時，光合作用強度等于呼吸作用強度，植物葉肉細胞內(nèi)能夠產(chǎn)生ATP的部位有葉綠體、線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì)．c點為光飽和點，ADP參與光反應(yīng)中ATP的合成，ATP在光反應(yīng)階段合成，故在葉綠體中的移動方向為葉綠體基質(zhì)→類囊體薄膜．題干中是“適當溫度條件下”，故適當提高外界溫度，酶的活性降低，光合作用減弱，圖中c點即光飽和點將向左下移動．
光合作用強度大于呼吸作用強度時，有機物才會積累，植物表現(xiàn)出生長現(xiàn)象，該曲線中光照強度大于2klx時，植物的光合作用強度才會大于呼吸作用強度，才能表現(xiàn)出生長現(xiàn)象；分析題圖可知，8klx光照下，植物凈光合作用的強度是12mg/h，實際光合作用的強度是12+6=18mg/h，因此，植物一天中只有10小時光照，因此每50cm²葉片的光合作用所消耗的CO₂的量為18×10÷2=90mg．
（2）由于光合作用也能吸收和釋放氣體，因此圖二中細胞呼吸的有關(guān)曲線需在黑暗條件下測得．由圖二可知，當O₂濃度為5%時，總的呼吸強度大于有氧呼吸強度，因此細胞呼吸的方式為無氧呼吸和有氧呼吸．
故答案為：
（1）O₂濃度、溫度    細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體    左下方      2      90
（2）黑暗（或無光、遮光）  厭氧呼吸和需氧呼吸

點評 本題以實驗為背景，以坐標曲線為載體，考查影響光合作用的因素及光合作用和細胞呼吸的綜合計算，要求考生識記光合作用和細胞呼吸的過程，掌握影響光合作用速率的因素，能準確判斷曲線圖中各點或各區(qū)段的含義，能分析題圖提取有效信息答題．