Question

15．光合作用和細(xì)胞呼吸是植物體的重要生理功能，請據(jù)圖分析回答下列問題．

（1）植物以葡萄糖為底物時的有氧呼吸的總反應(yīng)式：C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+大量能量．與乳酸菌發(fā)酵相比，圖1中呼吸過程中特有的步驟是②③（填數(shù)字）．
（2）為了探究溫度對光合作用的影響，首先應(yīng)在圖2裝置的燒杯內(nèi)加入二氧化碳緩沖液（NaHCO₃溶液），水柱的高度變化表示的是凈光合速率（填“真光合速率”或“凈光合速率”）．
（3）將多株健壯的生長狀態(tài)相同大小相似（假設(shè)干重相同）的該植株幼苗均分甲乙兩組，置于圖2的裝置中．甲組適宜光照處理，乙組黑暗處理．10小時后，甲乙植株烘干稱重，分別記為M_甲、M_乙．若M=M_甲-M_乙，則M的準(zhǔn)確含義是甲組植株在10小時內(nèi)（或?qū)嶒?yàn)過程中）光合作用合成的有機(jī)物總量．
（4）圖3中B點(diǎn)時，植物體的光合作用速率等于（填“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用速率．如果植物的呼吸速率始終不變，則在5～15min內(nèi)，該植物光合作用的平均速率（用氧氣產(chǎn)生量表示）是3.6×10^-6mol/h．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖1表示有氧呼吸，其中①②③分別表示有氧呼吸的三個階段，A表示葡萄糖，物質(zhì)B表示[H]，物質(zhì)C表示氧氣，物質(zhì)D表示二氧化碳．
圖2實(shí)驗(yàn)為探究溫度對光合作用的影響，該實(shí)驗(yàn)探究的是溫度對光合作用的影響，因此溫度是自變量，其余的是無關(guān)變量．
圖3中在0～5min之間，容器處于黑暗條件下，此時植物只進(jìn)行呼吸作用，因此氧氣的減少量可表示呼吸作用消耗量，同時也可以計算出呼吸速率；5min之后，給予光照，此時植物同時進(jìn)行光合作用和呼吸作用，因此氧氣的減少量可以表示凈光合作用量．

解答 解：（1）以葡萄糖為底物時的有氧呼吸的總反應(yīng)式為C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+大量能量．由圖可知圖1中的①②③分別是有氧呼吸第一、二、三階段，而乳酸菌是厭氧型生物，只能進(jìn)行無氧呼吸，和有氧呼吸的第一階段相同，故特有的是②③．
（2）探究光合作用需要提供二氧化碳，故應(yīng)放入CO₂緩沖液或NaHCO₃溶液．由于植物既能進(jìn)行光合作用，也能進(jìn)行呼吸作用，應(yīng)水柱的高度變化氧氣的釋放量，即凈光合速率．
（3）據(jù)題意可知：甲組適宜光照處理，乙組黑暗處理．10小時后，甲乙植株烘干稱重，分別記為M_甲、M_乙，M_甲是甲組植株在10小時內(nèi)光合作用積累有機(jī)物的量，即凈光合量，M_乙測量的是甲組植株在10小時內(nèi)呼吸作用消耗有機(jī)物的量，若M=M_甲-M_乙，則M的準(zhǔn)確含義是甲組植株在10小時內(nèi)（或?qū)嶒?yàn)過程中）光合作用合成的有機(jī)物總量，即總光合量．
（4）圖2中B點(diǎn)時，容器內(nèi)氧氣量不再變化，就整個植株而言光合速率=呼吸速率，但是植物體有些部位只進(jìn)行呼吸作用如根，故葉肉細(xì)胞內(nèi)的光合作用速率大于呼吸作用速率．據(jù)圖可知，0～5分鐘之間，小麥葉片在暗室中只進(jìn)行呼吸作用，所以呼吸作用每分鐘消耗氧氣量=（5-4）×10^-7mol/5min=0.2×10^-7mol/min；5～15min之間，小麥的凈光合作用產(chǎn)生氧氣的速率=（8-4）×10^-7mol/10min=0.4×10^-7mol/min；故在5～15min內(nèi)，小麥的氧氣產(chǎn)生速率=凈速率+呼吸消耗=0.4×10^-7mol/min+0.2×10^-7mol/min=6×10^-8mol/min=3.6×10^-6mol/h．
故答案為：
（1）C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+大量能量      ②③
（2）二氧化碳緩沖液（NaHCO₃溶液）　凈光合速率
（3）甲組植株在10小時內(nèi)（或?qū)嶒?yàn)過程中）光合作用合成的有機(jī)物總量
（4）等于  3.6×10^-6

點(diǎn)評 本題考查了光合作用和呼吸作用的過程以及溫度影響其速率的實(shí)驗(yàn)探究，要求考生能夠識記光合作用和有氧呼吸的物質(zhì)變化過程；明確有氧呼吸和無氧呼吸的異同點(diǎn)；具有一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計和探究能力．