Question

10．科學(xué)家選取某植物進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)，圖甲為該植物的光合速率、呼吸速率隨溫度變化的曲線圖，圖乙是將這株植物放置于密閉的容器中，用紅外測量儀進(jìn)行測量，測量時(shí)間均為1小時(shí)，測定的條件和結(jié)果如圖乙所示（數(shù)據(jù)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定），據(jù)此回答：

（1）圖甲A點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞中O₂的移動(dòng)方向是從葉綠體移向線粒體．研究者用含¹⁸O的葡萄糖追蹤根細(xì)胞有氧呼吸中的氧原子，其轉(zhuǎn)移途徑是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳．
（2）據(jù)圖甲分析，光合酶對(duì)溫度的敏感度比呼吸酶對(duì)溫度的敏感度高，溫室栽培該植物，為獲得最大經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)控制的最低溫度為20℃．
（3）圖甲限制AB段CO₂吸收速率的主要因素是溫度，圖中B、D點(diǎn)光合作用制造的有機(jī)物是呼吸作用消耗有機(jī)物的兩倍．
（4）圖乙中，在15℃、1klx光照下，該植物5小時(shí)光合作用吸收CO₂10mol．
（5）圖乙中，若該植物在充分光照下積累的有機(jī)物都是葡萄糖，在25℃、4klx光照條件下，該植物在充分光照下1小時(shí)總共積累葡萄糖60克．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖甲中植物從空氣中吸收的二氧化碳的量為凈光合作用的量，呼吸作用氧氣的消耗量是實(shí)際呼吸作用的量，A點(diǎn)從空氣中吸收的二氧化碳為0，光合作用小于或等于呼吸作用，光合作用產(chǎn)生的氧氣完全被呼吸作用吸收，隨著溫度的升高，光合作用和呼吸作用都逐漸增強(qiáng)，大于5℃后凈光合作用大于0，即光合作用大于呼吸作用，實(shí)際光合作用等于凈光合作用加上呼吸作用．圖乙表示光照強(qiáng)度和溫度對(duì)光合作用的影響．圖示表明適當(dāng)提高溫度可以通過光合作用強(qiáng)度．

解答 解：（1）A點(diǎn)，光合作用小于或等于呼吸作用，光合作用產(chǎn)生的氧氣被呼吸作用利用，因此A點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞中O₂的移動(dòng)方向是從葉綠體移向線粒體，有氧呼吸的過程中葡萄糖酵解形成丙酮酸，丙酮酸脫羧形成二氧化碳，因此葡萄糖中氧原子的轉(zhuǎn)移途徑是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳．
（2）分析題圖可知，凈光合作用強(qiáng)度隨溫度升高而升高更快，因此光合酶對(duì)溫度的敏感度比呼吸酶對(duì)溫度的敏感度高，在20℃植物凈光合作用最強(qiáng)，此時(shí)細(xì)胞呼吸作用較弱，是獲得最大經(jīng)濟(jì)效益的最適宜溫度．
（3）分析題圖曲線可知，AB段隨溫度升高，凈光合作用升高，該階段限制光合作用的因素是穩(wěn)定；B點(diǎn)、D點(diǎn)凈光合作用與呼吸作用相等，因此實(shí)際光合作用是呼吸作用的2倍．
（4）圖乙中，在15℃、1klx光照下，呼吸作用速率為11.2升每小時(shí)，凈光合速率為33.6升每小時(shí)，真正的光合速率=呼吸速率+凈光合速率=11.2+33.6=44.8升每小時(shí)，該植物5小時(shí)光合作用吸收CO₂量為44.8×5=224升=10mol．
（5）在25℃、4klx光照條件下，呼吸作用速率為22.4升每小時(shí)，凈光合速率為44.8升每小時(shí)，根據(jù)光合作用反應(yīng)式，該植物在充分光照下1小時(shí)總共積累葡萄糖為其凈光合強(qiáng)度，即44.8÷22.4×180÷6=60克．
故答案為：
（1）從葉綠體移向線粒體       葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
（2）高    20℃
（3）溫度    B、D    
（4）10
（5）60

點(diǎn)評(píng) 本題的知識(shí)點(diǎn)是有氧呼吸的過程，有氧呼吸與光合作用的關(guān)系，溫度對(duì)于光合作用和有氧呼吸過程的影響，主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^程和意義，正確解讀題圖曲線獲取信息是解題的關(guān)鍵，對(duì)于光合作用、呼吸作用、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式的綜合應(yīng)用是本題考查的重點(diǎn)．