Question

【題目】下圖一為某植物在不同O2濃度條件下，無氧呼吸與有氧呼吸的CO2釋放體積量變化曲線，圖二為不同光照強(qiáng)度條件下，光合作用CO2體積變化量曲線。假定圖一圖二情況下，呼吸速率相同，呼吸底物全部為葡萄糖；圖一中氧氣的吸收量用a表示數(shù)值，有氧與無氧呼吸共同釋放的二氧化碳總量用b表示數(shù)值。請據(jù)圖回答下列問題：

（1）圖一中，當(dāng)O2濃度為_____范圍時，a=b。O2濃度為A時，有氧呼吸與無氧呼吸釋放的 CO2 量的比值是_________，a與b的關(guān)系式是_____；此時，無氧呼吸與有氧呼吸消耗的葡萄糖之比是_____________。

（2）圖二為氧濃度為A 點(diǎn)時測量的光合作用隨光照強(qiáng)度變化的速率曲線。則光照強(qiáng)度為F時，光合作用吸收的CO2量可以表示為_____（僅用字母 a 表示）。

（3）當(dāng)植物從光照強(qiáng)度F點(diǎn)突然降至0，則光合作用過程中引起五碳化合物含量變化的原因是_____。

Answer 1

【答案】CE 1：1 b=2a 3：1 7a 短時間內(nèi)C5與CO2結(jié)合形成C3的過程能進(jìn)行，但由于光反應(yīng)停止，C3還原轉(zhuǎn)化為C5受阻，所以C5的含量減少

【解析】

圖一的含義：①C點(diǎn)之前，O2吸收量＜CO2釋放量→兩種呼吸同時進(jìn)行，且多余CO2來自無氧呼吸；②C點(diǎn)之后，O2吸收量=CO2釋放量→只進(jìn)行有氧呼吸。

圖二的含義：F點(diǎn)：是達(dá)到光飽和點(diǎn)，在F點(diǎn)及F點(diǎn)之后，光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增加不再增加。

有氧呼吸消耗1mol葡萄糖消耗6mol氧氣，產(chǎn)生6mol二氧化碳，無氧呼吸消耗1mol葡萄糖產(chǎn)生2mol二氧化碳，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳的量是有氧呼吸與無氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳的量之和；植物的凈光合作用強(qiáng)度等于實(shí)際光合作用強(qiáng)度加上呼吸作用強(qiáng)度。

（1）根據(jù)有氧呼吸的反應(yīng)方程式可知，只進(jìn)行有氧呼吸時，氧氣的吸收量等于二氧化碳的釋放量，所以不進(jìn)行無氧呼吸時，就是圖一中，當(dāng)O2濃度為CE范圍時，a=b；O2濃度為A時，表示有氧呼吸消耗的氧氣的量等于無氧呼吸，假設(shè)都是1，根據(jù)有氧呼吸的反應(yīng)式：C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O，則有氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳的量也是1，則圖一中氧氣的吸收量用a=1，有氧呼吸和無氧呼吸共同釋放的二氧化碳總量用b=1+1=2，所以a與b的關(guān)系式是b=2a；由題意知，a是氧氣吸收量，b是二氧化碳釋放量，b=2a時有氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳與無氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳相等，由于消耗等量的葡萄糖有氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳與無氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳之比是3：1，因此產(chǎn)生等量的二氧化碳無氧呼吸與有氧呼吸消耗的葡萄糖之比是3：1。

（2）由（1）可知，氧氣濃度為A時，b=2a，即細(xì)胞呼吸釋放的二氧化碳為2a，分析圖二為氧濃度為A點(diǎn)、光照強(qiáng)度為F時測得的凈光合作用是5a，因此光合作用固定的CO2量表示為5a+2a=7a。

（3）當(dāng)光照強(qiáng)度從F點(diǎn)突然降至0，光反應(yīng)不能進(jìn)行產(chǎn)生的ATP和[H]，三碳化合物還原不能進(jìn)行，短時間內(nèi)二氧化碳與五碳化合物結(jié)合形成三碳化合物仍然進(jìn)行，因此五碳化合物的產(chǎn)生途徑消失，消耗途徑仍然正常進(jìn)行，所以細(xì)胞內(nèi)五碳化合物減少。