Question

4．研究小組將某綠色植物置于一密閉、恒溫的透明玻璃容器內，依次經黑暗和適宜強度的光照處理后，測得容器內氧氣量的變化如圖甲所示，圖乙中的①②過程屬于光合作用，③④過程屬于細胞呼吸．回答下列問題：

（1）乙圖所示的代謝過程中，①過程產生場所是葉綠體類囊體薄膜．黑暗條件下，乙圖①②③④過程中，能產生ATP的過程是③④．
（2）甲圖中的C點時刻，葉綠體光合作用所需的CO₂來自于細胞呼吸產生的CO₂和容器內的CO₂．甲圖中的B、C、D三個時刻進行比較，葉綠體產生O₂速率最快的是B點時刻．
（3）根據甲圖分析，光照時間到達D點以后的一段時間內，容器中氧氣量的變化趨勢是不再發(fā)生變化，原因是到達D點以后，植物的光合作用速率等于呼吸作用速率．

Answer 1

分析 分析甲圖可知：在0～A之間，容器處于黑暗條件下，此時植物只進行呼吸作用，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；A之后，給予光照，此時植物同時進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．
據乙圖，根據物質變化的規(guī)律，可推知①過程為光反應階段，發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜；②過程為暗反應階段的三碳化合物還原過程，發(fā)生在葉綠體基質中；③過程為有氧呼吸第三階段，④為有氧呼吸第一、二階段．

解答 解：（1）乙圖所示的代謝過程中，①過程為光反應階段，發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜．黑暗條件下，植物乙圖只能進行細胞呼吸，細胞有氧呼吸的三個階段都可以產生ATP．因此①②③④過程中，能產生ATP的過程是③④．
（2）A時后到D時，氧氣的釋放量大于黑暗時氧氣的消耗量，氧氣量增加，說明植株的光合速率大于呼吸速率；即C點時刻，葉綠體光合作用所需的CO₂來自于細胞自身呼吸產生的CO₂和容器內的CO₂．而D時后，氧氣量不再增加，說明植株的光合速率等于呼吸速率．該綠色植物置于一密閉、恒溫的透明玻璃容器中，可看作整個過程呼吸速率不變．A點后，隨著光合作用的繼續(xù)進行，密閉容器中二氧化碳的含量逐漸減少，將會影響光合速率．據曲線圖BCD三點的斜率，B點斜率最大，B點光合速率最大，葉綠體產生O₂速率最快．
（3）根據甲圖分析，隨光照時間延長，到達D點以后，植物的光合作用速率等于呼吸作用速率，容器內的氧氣總量將不再發(fā)生變化．
故答案為：
（1）葉綠體類囊體薄膜       ③④
（2）細胞呼吸產生的CO₂和容器內的CO₂            B
（3）不再發(fā)生變化      到達D點以后，植物的光合作用速率等于呼吸作用速率

點評 本題以曲線圖為載體，本題考查了光合作用與呼吸作用的關系，光照強度、二氧化碳濃度對光合作用的影響，分析題圖曲線獲取信息是解題的突破口，對光合作用與呼吸作用的關系，光照強度、二氧化碳濃度對光合作用的影響的理解應用是解題的關鍵．