Question

20．如圖是甲、乙兩種植物在不同光照強度下的光合作用速率的曲線，請分析回答：

（1）在c點時，葉綠體中ATP的移動方向是從類囊體薄膜移向葉綠體基質(zhì)；此時葉肉細胞中細胞質(zhì)基質(zhì)中CO₂濃度大于葉綠體中CO₂濃度（填“大于”“等于”或“小于”）．在b點所對應的光照強度下，甲植物在單位時間內(nèi)消耗的有機物等于光合作用制造的有機物（填“大于”“等于”或“小于”）．
（2）若圖中，植物甲曲線表示在25℃時光合速率與光照強度的關(guān)系，并且己知該植物光合作用呼吸作用的最適溫廑分別為25℃和35℃，那么在其它條件不變的情況下，將溫度調(diào)節(jié)到35℃，曲線b、c兩點位置如何移動？b點右移，c點左下移．
（3）在氧氣充足的條件下，植物進行呼吸作用的反應方程式為C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量；植物有氧呼吸的第三階段有多種不同的氧化酶途徑，如其中黃酶對溫度變化反應不敏感，而細胞色素氧化酶對溫度變化反應敏感，則在高山低溫環(huán)境下生活著的植物以黃酶途徑為主進行有氧呼吸．（填“黃酶”或“細胞色素氧化酶”）
（4）天氣由陰轉(zhuǎn)晴瞬間，葉肉細胞中C₅化合物相對量的變化是C₅增加．
（5）如果某一天陰雨（白天光照強度恒定為2KLX），那么這一天內(nèi)甲植物能否表現(xiàn)出生長現(xiàn)象不能（填“能或不能”），原因是甲植物白天光合作用等于呼吸作用，晚上繼續(xù)進行呼吸作用，全天消耗的有機物大于制造的有機物，所以不能表現(xiàn)為生長現(xiàn)象．
（6）當光照強度為8KLX時，甲、乙兩種植物產(chǎn)生O₂速率差值為4.36mg/100cm²•h．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：甲植物b點之前（除光照強度為0），植物細胞同時進行光合作用和呼吸作用，且呼吸作用強度大于光合作用強度；b點時，光合作用強度等于呼吸作用強度；b點后，光合作用強度大于呼吸作用強度；c點達到光飽和點．

解答 解：（1）c點時，甲植物的光合作用強度最大，光反應階段產(chǎn)生ATP，暗反應階段消耗ATP，因此ATP從類囊體薄膜向葉綠體基質(zhì)方向移動．此時葉肉細胞的葉綠體需要不斷通過自由擴散的方式吸收二氧化碳，因此細胞質(zhì)基質(zhì)中CO₂濃度大于葉綠體中CO₂濃度．在b點所對應的光照強度下，植物的凈光合速率為0，即此時光合作用等于呼吸作用，表示甲植物在單位時間內(nèi)消耗的有機物等于光合作用制造的有機物．
（2）當溫度由25℃調(diào)節(jié)到35℃時，光合作用強度減小，而呼吸作用的強度增大，所以代表呼吸作用強度的點要下移，同時光補償點變大，b點要向右移，凈光合作用強度減小，所以c點要向左下移動．
（3）在氧氣充足的條件下，植物進行有氧呼吸，有氧呼吸的反應方程式為C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量；根據(jù)題意可知，黃酶對溫度變化反應不敏感，而細胞色素氧化酶對溫度變化反應敏感，因此在高山低溫環(huán)境下生活著的植物以黃酶途徑為主進行有氧呼吸，這樣溫度對植物的呼吸速率影響不大．
（4）天氣由陰轉(zhuǎn)晴瞬間，光反應立即增強，導致光反應產(chǎn)生的ATP和[H]含量增多，促進暗反應中三碳化合物的還原，因此葉肉細胞中C₅增加．
（5）分析圖解可知，甲植物的光補償點時的光照強度為2KLX，如果某一天陰雨（白天光照強度恒定為2KLX），甲植物白天光合作用等于呼吸作用，晚上繼續(xù)進行呼吸作用，全天消耗的有機物大于制造的有機物，所以不能表現(xiàn)為生長現(xiàn)象．
（6）當光照強度為8KLX時，甲植物光合作用吸收的二氧化碳量=12+4=16mg/100cm²•h，乙植物光合作用吸收的二氧化碳量=8+2=10mg/100cm²•h，甲、乙兩種植物光合作用吸收二氧化碳的差值=16-10=6mg/100cm²•h，因此產(chǎn)生O₂速率差值=6÷44×32=4.36mg/100cm²•h．
故答案為：
（1）從類囊體薄膜移向葉綠體基質(zhì)    大于   等于
（2）右移     左下移
（3）C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量        黃酶
（4）C₅增加
（5）不能      原因是：甲植物白天光合作用等于呼吸作用，晚上繼續(xù)進行呼吸作用，全天消耗的有機物大于制造的有機物，所以不能表現(xiàn)為生長現(xiàn)象
（6）4.36（4.3-4.4之間均可）

點評 本題結(jié)合曲線圖，考查光合作用和呼吸作用及影響因素，該題為典型的分析光合作用和呼吸作用的綜合性題目，解答本題的關(guān)鍵是分析曲線，找準各點的含義，同時還要結(jié)合實際光合速率=呼吸速率+凈光合速率，然后再從圖中讀出凈光合作用強度和呼吸作用強度進行相關(guān)計算，有一定難度．