Question

在一定濃度的CO₂和適當(dāng)溫度條件下，測(cè)定某植物葉片在不同光照條件下的光合作用速度與光照強(qiáng)度的關(guān)系（如圖一），細(xì)胞呼吸與環(huán)境中O₂濃度關(guān)系（如圖二）．請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：
 
（1）圖一中，影響a點(diǎn)上下移動(dòng)的主要外界因素是

 

；b點(diǎn)所示條件下，該植物葉肉細(xì)胞內(nèi)能夠產(chǎn)生ATP的部位是

 

；c點(diǎn)時(shí)葉綠體中ADP的移動(dòng)方向是

 

；適當(dāng)提高外界溫度，圖中c點(diǎn)將向

 

移動(dòng)．由圖一可知，在連續(xù)光照條件下，光照強(qiáng)度大于

 

klx時(shí)，植物才會(huì)表現(xiàn)出生長(zhǎng)現(xiàn)象．在相同溫度下，將該植物的葉片置于8klx光照下10小時(shí)，然后移到黑暗處14小時(shí)，則該24小時(shí)內(nèi)每100cm²葉片的光合作用所消耗的CO₂的量為

 

mg．
（2）圖二中細(xì)胞呼吸的有關(guān)曲線需在什么條件下測(cè)得？

 

；當(dāng)O₂濃度為5%時(shí)，細(xì)胞呼吸的方式為

 

；若圖一中a點(diǎn)是在氧氣充足條件下測(cè)得的，則氧氣濃度應(yīng)大于

 

%．
（3）如圖表示研究人員測(cè)定的該植物在密閉恒溫玻璃溫室內(nèi)連續(xù)48h溫室內(nèi)CO₂濃度及CO₂吸收速率曲線（整個(gè)過程呼吸作用強(qiáng)度恒定）．該植物呼吸速率與光合速率相等的時(shí)間點(diǎn)是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化,細(xì)胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：分析圖一：圖一表示在一定濃度的CO₂和適當(dāng)溫度條件下，測(cè)定番茄葉片在不同光照條件下的光合作用速度與光照強(qiáng)度的關(guān)系．a(chǎn)點(diǎn)時(shí)，光合強(qiáng)度為0，此時(shí)植物細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用；ab段，呼吸作用強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度；b點(diǎn)時(shí)，呼吸作用強(qiáng)度等于光合作用強(qiáng)度；b點(diǎn)之后，呼吸作用強(qiáng)度小于光合作用強(qiáng)度；c點(diǎn)為光的飽和點(diǎn)．c點(diǎn)以后限制光合作用速率的因素不再是光照強(qiáng)度．
分析圖二：圖二表示細(xì)胞呼吸與環(huán)境中O₂濃度關(guān)系．實(shí)線表示有氧呼吸強(qiáng)度與環(huán)境中O₂濃度關(guān)系，虛線表示總的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度與環(huán)境中O₂濃度關(guān)系．
分析圖三：圖中的CO₂吸收速率為可表示該植物的凈光合速率，室內(nèi)CO₂濃度變化可表示該植物有機(jī)物的積累量．從曲線可知實(shí)驗(yàn)的前3小時(shí)內(nèi)植物只進(jìn)行呼吸作用，6h時(shí)葉肉細(xì)胞呼吸速率與光合速率相等，此時(shí)細(xì)胞既不從外界吸收也不向外界釋放CO₂，其呼吸產(chǎn)生的CO₂正好供應(yīng)給光合作用，所以呼吸速率與光合速率相等的時(shí)間點(diǎn)有4個(gè)，即6、18、30、42小時(shí)．

解答： 解：（1）a點(diǎn)時(shí)，光照強(qiáng)度為0，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，故影響其大小的主要外界因素為O₂濃度，b點(diǎn)時(shí)，光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，植物葉肉細(xì)胞內(nèi)能夠產(chǎn)生ATP的部位有葉綠體、線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，c點(diǎn)為光飽和點(diǎn)，ADP參與光反應(yīng)中ATP的合成，ATP在光反應(yīng)階段合成，故在葉綠體中的移動(dòng)方向?yàn)槿~綠體基質(zhì)→類囊體薄膜．題干中是“適當(dāng)溫度條件下”，故適當(dāng)提高外界溫度，酶的活性降低，光合作用減弱，圖中c點(diǎn)即光飽和點(diǎn)將向左下移動(dòng)．光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度時(shí)，有機(jī)物才會(huì)積累，植物表現(xiàn)出生長(zhǎng)現(xiàn)象，該曲線中光照強(qiáng)度大于2klx時(shí)，植物的光合作用強(qiáng)度才會(huì)大于呼吸作用強(qiáng)度；分析題圖可知，8klx光照下，植物凈光合作用的強(qiáng)度是12mg/h，實(shí)際光合作用的強(qiáng)度是12+6=18mg/h，因此，植物一天中只有10小時(shí)光照，因此每100cm²葉片的光合作用所消耗的CO₂的量為18×10=180mg．
（2）由于光合作用也能吸收和釋放氣體，因此圖二中細(xì)胞呼吸的有關(guān)曲線需在黑暗條件下測(cè)得；由圖二可知，當(dāng)O₂濃度為5%時(shí)，總的呼吸強(qiáng)度大于有氧呼吸強(qiáng)度，因此細(xì)胞呼吸的方式為無氧呼吸和有氧呼吸；由圖二可知，氧氣濃度達(dá)到15%時(shí)細(xì)胞呼吸速率達(dá)到最大值，若圖一中a點(diǎn)是在氧氣充足條件下測(cè)得的，則氧氣濃度應(yīng)大于15%．
（3）分析題圖可知，粗黑線表示室內(nèi)二氧化碳濃度的變化，光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相同的點(diǎn)是室內(nèi)二氧化碳濃度的拐點(diǎn)，圖中屬于拐點(diǎn)的時(shí)間點(diǎn)是6、18、30、42時(shí)．
故答案為：
（1）O₂濃度        細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體       葉綠體基質(zhì)→類囊體薄膜          左下         2        180
（2）黑暗（或無光、遮光）      無氧呼吸和有氧呼吸         15
（3）6、18、30、42時(shí)

點(diǎn)評(píng)：本題以實(shí)驗(yàn)為背景，以坐標(biāo)曲線為載體，考查影響光合作用的因素及光合作用和細(xì)胞呼吸的綜合計(jì)算，要求考生識(shí)記光合作用和細(xì)胞呼吸的過程，掌握影響光合作用速率的因素，能準(zhǔn)確判斷曲線圖中各點(diǎn)或各區(qū)段的含義，能分析題圖提取有效信息答題．