Question

某生物研究小組在密閉恒溫玻璃溫室內進行植物栽培試驗，連續(xù)48h測定溫室內CO₂濃度及植物吸收CO₂速率，得到如圖所示曲線（整個過程呼吸作用強度恒定），請回答下列相關問題：
（1）圖中植物呼吸速率與光合速率相等的時間點有

 

個．
（2）6h時CO₂在細胞內的移動方向是

 

，由12時到18時，葉綠體內三碳酸含量變化是

 

．
（3）葉綠體利用CO₂速率最大的時刻是

 

h時，前24小時比后24小時的平均光照強度

 

．
（4）如果使用相同強度綠光進行實驗，c點的位置將

 

（填“上移”、“下移”、“不變”），原因是

 

．
（5）若已知植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為 25℃和30℃，如圖為CO₂濃度一定、環(huán)境溫度為25℃時，不同光照條件下測得的植物的光合作用強度．請據圖在答卷圖中繪出環(huán)境溫度為30℃時，光合作用強度隨光照強度變化的曲線．（要求在曲線上標明與圖中A、B、C三點對應的a、b、c三個點的位置）

Answer 1

考點：光反應、暗反應過程的能量變化和物質變化,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：圖中的CO₂吸收速率為可表示該植物的凈光合速率，室內CO₂濃度變化可表示該植物有機物的積累量．從曲線可知實驗的前3小時內植物只進行呼吸作用，6h時葉肉細胞呼吸速率與光合速率相等，此時細胞既不從外界吸收也不向外界釋放CO₂，其呼吸產生的CO₂正好供應給光合作用，所以呼吸速率與光合速率相等的時間點有4個，即6、18、30、42小時．圖中的CO₂吸收速率為凈光合速率，當CO₂吸收速率大于0時就有有機物的積累，因此圖中6～18h、30～42h均有有機物的積累．

解答： 解：（1）呼吸速率與光合速率相等時，從外界吸收CO₂速率為零，所以呼吸速率與光合速率相等的時間點有4個，即6、18、30、42小時．
（2）6h時葉肉細胞呼吸速率與光合速率相等，此時細胞既不從外界吸收也不向外界釋放CO₂，其呼吸產生的CO₂正好供應給光合作用，即CO₂由線粒體產生移向葉綠體．由12h到18h時，光照強度逐漸減弱，其為暗反應提供的ATP和[H]逐漸減少，三碳化合物的還原速度減慢，C₃的消耗減少，所以葉綠體內C₃含量增多．
（3）葉綠體利用CO₂速率最大的時刻是植物CO₂吸收速率曲線的最高點，即36 h時，由溫室內CO₂濃度曲線及植物CO₂吸收速率曲線，前24小時比后24小時CO₂濃度變化及CO₂吸收速率小，所以前24小時比后24小時的平均光照強度弱．
（4）植物光合作用吸收綠光最少，所以使用相同強度綠光進行實驗時，光合作用減弱，呼吸作用不變，吸收CO₂將減少，所以c點上移．
（5）A點代表呼吸作用速率，溫度由25℃上升到30℃，呼吸作用速率增強，CO₂的釋放量增加，因此A點上移．B點代表光補償點，光合作用速率等于呼吸作用速率，溫度由25℃上升到30℃，光合作用速度減慢，要達到與呼吸作用相等，需要提高光照強度，B點右移．C點代表光飽和點，溫度由25℃上升到30℃，光合作用的酶活性減弱，因此光飽和點下降，C點上移，即c在C的左上方．
故答案為：
（1）4  
（2）由線粒體移向葉綠體      增加 
（3）36      弱
（4）上移     植物對綠光吸收很少，光合作用減弱，呼吸作用不變，吸收CO₂將減少
（5）如右圖（曲線，標明abc，c在C的左上方）

點評：本題考查光合作用的基本過程、影響光合作用速率的環(huán)境因素等，解答時能通過溫度能影響酶的活性，進而影響光合作用和呼吸作用強度，再來考慮圖中的對應點的移動方向，要求考生具有一定的分析、推理和判斷的能力．