Question

山東是小麥的主產(chǎn)區(qū)，實(shí)現(xiàn)了十連增，與氣候相關(guān)．如圖是小麥灌漿期子粒干重與晝夜溫度的關(guān)系，請回答下列問題：
（1）上午8時(shí)左右隨著光照強(qiáng)度的增加，小麥葉綠體內(nèi)ADP的生成速率與含量變化趨勢分別為

 

和

 

，過程中能量的轉(zhuǎn)化途徑是

 

，出現(xiàn)的能量載體有

 

．
（2）小麥細(xì)胞中有機(jī)物中的能量需要氧化分解后儲(chǔ)存于

 

中才能利用．徹底氧化產(chǎn)物為

 

和

 

，產(chǎn)生的場所分別是

 

和

 

．
（3）適當(dāng)?shù)脑黾訙囟�，小麥的光合作用與呼吸作用速率變化趨勢分別為

 

和

 

，原因是

 

．
（4）據(jù)圖分析，15/10℃反而比30/25℃條件下子粒干重高，最可能解釋是

 

．
（5）請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)既能縮短小麥生長周期又能提高子粒干重的方案

 

．

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,有氧呼吸的過程和意義

專題：

分析：（1）麥葉綠體內(nèi)的ADP的合成速率是暗反應(yīng)的還原過程，ADP的含量則要分析光反應(yīng)和暗反應(yīng)速率，光合作用的物質(zhì)變化和能量變化則要從光合作用的每一階段分析．
（2）小麥儲(chǔ)藏的有機(jī)物要經(jīng)過有氧呼吸的三個(gè)階段，在不同的部位才能徹底氧化分解．
（3）溫度同時(shí)影響光合作用和呼吸作用，但是光合作用的酶和呼吸作用酶對溫度的適應(yīng)不相同，小麥每日干重的增加取決于日間光合作用的凈積累量和夜間呼吸作用的分解消耗量的差值

解答： 解：（1）隨著光照強(qiáng)度的增加光合作用加快，暗反應(yīng)中對二氧化碳的還原加快，所以ATP 的消耗加快，ADP的生成速率加快；但此時(shí)溫度不是最適溫度，暗反應(yīng)是大量的酶促反應(yīng)，溫度對暗反應(yīng)的影響要比光反應(yīng)大，所以此時(shí)光反應(yīng)速率大于暗反應(yīng)速率，即ATP的合成速率大于分解速率，因此ADP的含量會(huì)下降．光合作用的物質(zhì)變化伴隨能量變化基本過程過程是：光能→ATP中活躍化學(xué)能→有機(jī)物中的穩(wěn)定化學(xué)能，能量載體是：ATP、[H]、糖類等有機(jī)物．
（2）小麥細(xì)胞能夠直接利用的是儲(chǔ)藏在ATP中的能量，有機(jī)物經(jīng)過細(xì)胞的有氧呼吸三個(gè)階段，徹底氧化分解為CO₂、H₂O，釋放能量，并合成ATP 供給細(xì)胞生命活動(dòng)利用，其中第二階段丙酮酸和水反應(yīng)生成二氧化碳和[H]，在線粒體基質(zhì)中完成，第三階段[H]、O₂反應(yīng)生成水，在線粒體內(nèi)膜上完成．
（3）適當(dāng)增加溫度，光合作用和呼吸作用有關(guān)酶的活性都要增加，各種生化反應(yīng)速度都加快，因此小麥的光合作用速率和呼吸作用速率都要增加．
（4）小麥一晝夜干重的增加，取決于日間光合作用有機(jī)物的積累，和夜間呼吸作用對有機(jī)物消耗之間的差值；30/25℃日間溫度和夜間溫度都較高，光合作用速率和呼吸作用速率都較快，但是日間光合作用有機(jī)物的積累量和夜間有機(jī)物的分解量的差值較小，所以一晝夜有機(jī)物的積累較少．相比15/10℃日間和夜間溫度都較低，但是10℃時(shí)夜間低溫使呼吸作用速率很低，有機(jī)物的消耗很少，所以日間光合作用有機(jī)物的積累量和夜間有機(jī)物的分解量的差值很大，所以小麥籽粒干重的要高，由于溫度低，酶的活性也低所以需要的時(shí)間久長．
（5）由上面分析可知，盡管15/10℃時(shí)小麥籽粒的干重增加較多，但是生產(chǎn)周期也長；如果白天適當(dāng)提高溫度，加快光合作用速率，提高日間小麥有機(jī)物積累量，夜間降低溫度，減少有機(jī)物的呼吸分解消耗，就能起到縮短生長周期又能提高小麥籽粒干重．
故答案為：
（1）增加 下降 光能→ATP中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能 ATP、[H]、糖類等有機(jī)物．
（2）ATP CO₂ H₂O 線粒體基質(zhì) 線粒體內(nèi)膜
（3）增加 增加 適當(dāng)增加溫度，酶的活性增加，各種生化反應(yīng)速度加快
（4）高溫條件下光合作用速率與呼吸作用速率都較高，但兩者的差值小，一晝夜的有機(jī)物積累量少；而低溫條件下兩種反應(yīng)速率都不高，但兩者差值大，一晝夜的積累量反而高
（5）白天適當(dāng)提高溫度，夜間適當(dāng)降低溫度，增加晝夜的溫差，以提高白天的有機(jī)物產(chǎn)生速率，降低夜間呼吸消耗量，進(jìn)而縮短周期同時(shí)提高籽粒干重

點(diǎn)評：考查光合作用以及呼吸作用的過程，以及它們與植物積累量之間的關(guān)系．