Question

5．科學家從發(fā)菜藻體中分離出細胞進行液體懸浮培養(yǎng)．通過實驗測定了液體懸浮培養(yǎng)條件下溫度對離體發(fā)菜細胞的光合與呼吸速率的影響，其他條件均正常，結果如圖所示．請分析作答：

（1）發(fā)菜細胞與水綿細胞相比，最根本的區(qū)別是發(fā)菜細胞沒有核膜包被的細胞核．據圖分析，離體發(fā)菜細胞生長的最適溫度是25℃．
（2）據圖可知離體發(fā)菜細胞的光合作用和呼吸作用都受溫度的影響，其中與呼吸作用有關的酶的最適溫度更高，光合速率與呼吸速率相等時對應的溫度是45℃．
（3）若在持續(xù)保持溫度為35℃的條件下，長時間每天12小時光照、12小時黑暗交替，離體發(fā)菜細胞不能（填“能”或“不能”）正常生長，原因是35℃時離體發(fā)菜細胞的真實光合速率是呼吸速率的2倍，離體發(fā)菜細胞進行12小時光合作用制造的有機物量等于24小時呼吸作用消耗的有機物量．因此一晝夜有機物積累量為0，所以不能正常生長．
（4）在離體發(fā)菜細胞培養(yǎng)過程中，當其他條件不變突然增強光照時，短時間內細胞中C3的含量將減少，其原因是增強光照，細胞中ATP和[H]的量增加，C₃的還原加快．

Answer 1

分析 植物在光照條件下進行光合作用，光合作用分為光反應階段和暗反應階段，光反應階段在葉綠體的類囊體薄膜上進行水的光解，產生ATP和[H]，同時釋放氧氣，ATP和[H]用于暗反應階段三碳化合物的還原，細胞的呼吸作用不受光照的限制，有光無光都可以進行，為細胞的各項生命活動提供能量．據此分析解答．

解答 解：（1）發(fā)菜細胞是原核細胞，水綿細胞是真核細胞．發(fā)菜細胞與水綿細胞相比，最根本的區(qū)別是發(fā)菜細胞沒有核膜包被的細胞核．據圖分析，25℃時離體發(fā)菜細胞的凈光合速率最大，有機物的積累最快，故離體發(fā)菜細胞生長的最適溫度是25℃．
（2）據圖可知，離體發(fā)菜細胞的光合作用和呼吸作用都受溫度的影響，其中與呼吸作用有關的酶的最適溫度更高．45℃時凈光合速率為0，即光合速率等于呼吸速率．因此光合速率與呼吸速率相等時對應的溫度是45℃．
（3）據圖可知，35℃時離體發(fā)菜細胞的真實光合速率是呼吸速率的2倍離體發(fā)菜細胞進行12小時光合作用制造的有機物量等于24小時呼吸作用消耗的有機物量．因此一晝夜有機物積累量為0，所以不能正常生長．
（4）在離體發(fā)菜細胞培養(yǎng)過程中，當其他條件不變突然增強光照時，光反應增強，細胞中ATP和[H]的量增加，C₃的還原加快，而二氧化碳的固定過程不變，因此短時間內細胞中C₃的含量將減少．
故答案為：
（1）沒有核膜包被的細胞核       25
（2）呼吸        45
（3）不能     35℃時離體發(fā)菜細胞的真實光合速率是呼吸速率的2倍，離體發(fā)菜細胞進行12小時光合作用制造的有機物量等于24小時呼吸作用消耗的有機物量．因此一晝夜有機物積累量為0，所以不能正常生長
（4）增強光照，細胞中ATP和[H]的量增加，C₃的還原加快

點評 本題考查了光合作用和呼吸作用的有關知識，意在考查考生的識圖能力，能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系的能力；能用數學方式準確地描述生物學方面的內容、以及數據處理能力．光合作用和呼吸作用過程是考查的重點和難點．光合作用合成有機物，而呼吸作用分解有機物．光合作用為呼吸作用提供有機物和氧氣，呼吸作用為光合作用提供二氧化碳和水．凈光合作用速率=真光合作用速率-呼吸作用速率．