Question

9．某研究小組中進(jìn)行某植物的栽培試驗(yàn)，圖1表示在適宜的光照、CO₂濃度等條件下測(cè)得的溫度-光合、呼吸曲線；圖2為在恒溫密閉玻璃溫室中，連續(xù)48h測(cè)定溫室內(nèi)CO₂濃度及植物CO₂吸收速率變化曲線；圖3為適宜CO₂濃度條件下，溫度和光照強(qiáng)度對(duì)該植物的CO₂吸收速率的影響曲線．請(qǐng)結(jié)合圖象分析回答下列問(wèn)題：

（1）圖1中的虛線表示呼吸速率隨溫度變化的情況．當(dāng)溫度達(dá)到55℃時(shí)，植物不再進(jìn)行光合作用．
（2）圖1中，40℃與60℃時(shí)，CO₂的吸收量均為0，二者的區(qū)別是前者光合速率等于呼吸速率，后者光合速率和呼吸速率均為0（植物死亡）．在溫度為30℃時(shí)，葉肉細(xì)胞內(nèi)的[H]用于與O₂結(jié)合形成水、還原三碳化合物（C₃）．
（3）圖2中光合速率和呼吸速率相等的時(shí)間點(diǎn)有4個(gè)，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始3h內(nèi)葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，而在6h時(shí)葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體，在18h時(shí)葉肉細(xì)胞中CO₂的移動(dòng)方向?yàn)橛删�粒體到葉綠體，在30h時(shí)葉綠體內(nèi)的ATP的移動(dòng)方向是由類囊體薄膜到葉綠體基質(zhì)．
（4）圖2中由12時(shí)到18時(shí)葉綠體內(nèi)C₃含量變化是增加，葉綠體利用CO₂速率最大的時(shí)刻是36h時(shí)，前24小時(shí)平均光照強(qiáng)度小于（填“大于”、“小于”或“等于”）后24小時(shí)的平均光照強(qiáng)度．經(jīng)過(guò)連續(xù)48h的培養(yǎng)，與0h相比48h時(shí)該植物的有機(jī)物量是增加（填“不變”、“增加”或“減少”）．
（5）圖3中影響CO₂吸收速率的因素有光照強(qiáng)度和溫度，圖3中E點(diǎn)時(shí)，25℃條件下產(chǎn)生的氧氣量大于（填“等于”、“大于”或“小于”）15℃條件下產(chǎn)生的氧氣量．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖1中，實(shí)線表示凈光合作用強(qiáng)度隨溫度的變化，虛線表示呼吸作用強(qiáng)度隨溫度的變化．
圖2中的CO₂吸收速率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)．圖中的CO₂吸收速率為凈光合速率，當(dāng)CO₂吸收速率大于0時(shí)就有有機(jī)物的積累，因此圖中6～18h、30～42h均有有機(jī)物的積累．
圖3表示適宜CO₂濃度條件下，溫度和光照強(qiáng)度對(duì)該植物的CO₂吸收速率的影響曲線．實(shí)驗(yàn)開(kāi)始階段的0-3小時(shí)，植物不進(jìn)行光合作用，只進(jìn)行呼吸作用，所以葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞溶膠和線粒體．

解答 解：（1）據(jù)圖1分析，虛線表示呼吸作用速率隨溫度的變化情況．當(dāng)溫度達(dá)到55℃時(shí)，兩條曲線重合，植物不再進(jìn)行光合作用．
（2）圖1中，40℃與60℃時(shí)，CO₂的吸收量均為0，前者光合速率等于呼吸速率，后者光合速率和呼吸速率均為0（植物死亡）．溫度為30℃時(shí)，葉肉細(xì)胞內(nèi)光合作用產(chǎn)生的[H]用于還原三碳化合物，呼吸作用產(chǎn)生的[H]用于與O₂結(jié)合形成水．
（3）當(dāng)呼吸速率與光合速率相等時(shí)，從外界吸收CO₂速率為零，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)．6h時(shí)葉肉細(xì)胞呼吸速率與光合速率相等，產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體．在18h時(shí)是整個(gè)植物的光補(bǔ)償點(diǎn)，但此時(shí)葉肉細(xì)胞的光合作用大于呼吸作用，所以中CO₂的移動(dòng)方向?yàn)橛删�粒體到葉綠體，30h時(shí)與18h相同，葉綠體內(nèi)的ATP的移動(dòng)方向是由類囊體薄膜到葉綠體基質(zhì)．
（4）由12h到18h時(shí)，光照強(qiáng)度逐漸減弱，其為暗反應(yīng)提供的ATP和[H]逐漸減少，三碳化合物的還原速度減慢，C₃的消耗減少，所以葉綠體內(nèi)C₃含量增多．
葉綠體利用CO₂速率最大的時(shí)刻是植物CO₂吸收速率曲線的最高點(diǎn)，即36h時(shí)，由溫室內(nèi)CO₂濃度曲線及植物CO₂吸收速率曲線，前24小時(shí)比后24小時(shí)CO₂濃度變化及CO₂吸收速率小，所以前24小時(shí)比后24小時(shí)的平均光照強(qiáng)度弱．
（5）據(jù)圖3分析，影響CO₂吸收速率的因素有光照強(qiáng)度和溫度．圖3中E點(diǎn)時(shí)，25℃時(shí)呼吸速率較15℃時(shí)高，所以25℃條件下產(chǎn)生的氧氣量即真正的光合速率大于15℃條件下產(chǎn)生的氧氣量．
故答案為：
（1）呼吸速率隨溫度變化的情況   55℃
（2）前者光合速率等于呼吸速率，后者光合速率和呼吸速率均為0（植物死亡）    與O₂結(jié)合形成水、還原三碳化合物（C₃） 
（3）4   細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體   細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體    由線粒體到葉綠體   由類囊體薄膜到葉綠體基質(zhì)
（4）增加    36h   小于  增加 
（5）光照強(qiáng)度和溫度   大于

點(diǎn)評(píng) 本題考查細(xì)胞呼吸的過(guò)程和意義、光反應(yīng)、暗反應(yīng)過(guò)程的能量變化和物質(zhì)變化等，解答時(shí)能通過(guò)溫度能影響酶的活性，進(jìn)而影響光合作用和呼吸作用強(qiáng)度，再來(lái)考慮圖中的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的移動(dòng)方向，要求考生具有一定的分析、推理和判斷的能力．