Question

3．請分析以下二份資料，回答相關(guān)問題．
資料一：用¹⁴CO₂“飼喂”葉肉細(xì)胞，讓它在光下進(jìn)行光合作用．一段時間后，關(guān)閉光源，將葉肉細(xì)胞置于黑暗中．如圖表示在此實(shí)驗(yàn)過程中被¹⁴C標(biāo)記的三碳酸（¹⁴C₃）的濃度變化情況．
（1）實(shí)驗(yàn)中，如果提供充足的¹⁴CO₂，在AB時間段內(nèi)，¹⁴C₃濃度將保持相對穩(wěn)定，因?yàn)樵?SUP>14C₃被還原的同時，它還可以通過C₅（五碳分子或RuBP或核酮糖二磷酸）固定¹⁴CO₂來合成．
（2）將葉肉細(xì)胞置于黑暗中后，在短時間內(nèi)，¹⁴C₃濃度迅速上升，主要因?yàn)锳TP和NADPH（或還原氫）不能生成，使¹⁴C₃無法被還原；C₅仍在固定CO₂生成C₃．
資料二：下表表示在以下晴朗的4天中，測定馬鈴薯葉片周圍空氣中CO₂濃度值的結(jié)果．

日期	在下述時間段內(nèi)，空氣中CO2平均濃度（百萬分之）
	下午8點(diǎn)至次日凌晨4點(diǎn)	上午8點(diǎn)至下午4點(diǎn)
7月10日	328	309
7月20日	328	299
7月30日	326	284
8月10日	322	282

（3）第2列和第3列中的數(shù)值都是實(shí)際測算得出的，請簡要解釋第3列數(shù)值普遍低于第2列的主要原因白天進(jìn)行光合作用，葉片吸收CO₂．
（4）若在上午8點(diǎn)至下午4點(diǎn)期間測定馬鈴薯根部土壤中的CO₂濃度，與上表中同一時間段的第3列數(shù)值相比，你估計(jì)結(jié)果會如何？高于第3列數(shù)值．產(chǎn)生此結(jié)果的兩點(diǎn)原因，一是根細(xì)胞需氧呼吸產(chǎn)生CO₂，二是土壤中微生物分解有機(jī)物產(chǎn)生CO₂．

Answer 1

分析 資料一考查光合作用的過程．暗反應(yīng)首先發(fā)生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物結(jié)合形成兩分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP被還原．
資料二主要考查光合作用和呼吸作用之間的關(guān)系，在白天有光照時葉片既進(jìn)行光合作用又進(jìn)行呼吸作用，而夜晚只進(jìn)行呼吸作用；對植物的根細(xì)胞由于沒有葉綠體，不論白天還是晚上只進(jìn)行呼吸作用．

解答 解：（1）¹⁴C3在被還原的同時，C₅將葉肉細(xì)胞中供給的¹⁴CO₂通過固定生成部分¹⁴C₃，從而使¹⁴C₃濃度將保持相對穩(wěn)定．
（2）葉肉細(xì)胞由于缺乏光照，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH減少，導(dǎo)致暗反應(yīng)的¹⁴C₃還原受阻，消耗的¹⁴C₃減少，固定CO₂生成C₃，使葉肉細(xì)胞積累的¹⁴C₃增多．
（3）第三列對應(yīng)的時間為上午8點(diǎn)至下午4點(diǎn)，期間有部分光照，馬鈴薯的葉片進(jìn)行光合作用吸收CO₂．
（4）馬鈴薯根部細(xì)胞在土壤中進(jìn)行細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO₂，同時土壤中的微生物分解有機(jī)物產(chǎn)生CO₂，使測定的CO₂高于第三列數(shù)值．
故答案為：
（1）C₅（五碳分子或RuBP或核酮糖二磷酸）固定¹⁴CO₂
（2）ATP和NADPH（或還原氫）不能生成，使¹⁴C₃無法被還原；C₅仍在固定CO₂生成C₃
（3）白天進(jìn)行光合作用，葉片吸收CO₂
（4）高于第3列數(shù)值                  根細(xì)胞需氧呼吸產(chǎn)生CO₂ 土壤中微生物分解有機(jī)物產(chǎn)生CO₂

點(diǎn)評 本題以圖形為載體，考查了光合作用和有氧呼吸的過程及兩者的聯(lián)系．考查了學(xué)生識圖、析圖能力，運(yùn)用所學(xué)知識分析和解決問題的能力，綜合理解能力，有一定的難度．光合作用和呼吸作用過程是考查的重點(diǎn)和難點(diǎn)．光合作用合成有機(jī)物，而呼吸作用分解有機(jī)物．光合作用為呼吸作用提供有機(jī)物和氧氣，呼吸作用為光合作用提供二氧化碳和水．凈光合作用速率=真光合作用速率-呼吸作用速率．