Question

2．菰是多年生草本植物．左圖是菰的葉肉細胞中進行光合作用的過程．取菰的葉片在適宜光照、不同溫度下進行離體培養(yǎng)，得出了菰葉片光合作用、呼吸作用與溫度的關(guān)系（見右圖）．請回答有關(guān)問題：

（1）在圖1中，乙為[H]和ATP；甲進入細胞的方式是自由擴散．若用紅光照射，則吸收紅光的色素主要是葉綠素（a和b）．若突然中斷光照，短時間內(nèi)C₃化合物將變多．
（2）在測定溫度對菰葉片光合作用實驗中，光照強度屬于無關(guān)變量．由圖2可知：適宜光照下，30℃是菰葉片凈光合作用的最適溫度；溫度為3℃或50℃時，菰葉片的光合作用速率和呼吸作用速率相同．
（3）測定菰葉片呼吸速率除需要進行遮光（黑暗）處理外，其他條件相同．從0℃-25℃，菰葉片呼吸速率增強，其原因是在一定溫度范圍內(nèi)，隨著溫度升高，呼吸酶的活性增強．
（4）用CO₂消耗表示光合速率，35℃時菰葉片的總光合速率約為24.5μmol/m^-2•s^-1．

Answer 1

分析 1、分析圖甲可知，該圖是光合作用過程中光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間的關(guān)系，光合作用的光反應(yīng)階段都水光解產(chǎn)生氧氣、還原氫和ATP，反應(yīng)場所是葉綠體的類囊體，暗反應(yīng)包括二氧化碳的固定和三碳化合物的還原，三碳化合物還原過程需要光反應(yīng)階段產(chǎn)生的還原氫和ATP，因此甲是二氧化碳，乙是還原氫和ATP；
2、分析乙圖可知，乙圖曲線表示溫度對光合速率和呼吸速率的影響，溫度通過影響光合作用與呼吸作用過程中酶的活性而影響植物的光合作用與呼吸作用速率．

解答 解：（1）乙是光反應(yīng)產(chǎn)生的在暗反應(yīng)過程中發(fā)揮作用的物質(zhì)，是還原氫和ATP；甲是二氧化碳，二氧化碳進入細胞的方式是自由擴散；葉綠體的各種色素中吸收紅光的色素主要是葉綠素；如果停止光照，光反應(yīng)不能進行暗反應(yīng)中三碳化合物的還原因缺少還原氫和ATP而不能進行，短時間內(nèi)二氧化碳的固定仍然進行，因此短時間內(nèi)三碳化合物含量升高．
（2）分析題圖乙可知，該曲線是凈光合速率和呼吸速率隨溫度變化而變化的曲線，該實驗中光照強度屬于無關(guān)變量；分析題圖可知，30℃時凈光合速率最大，因此30℃是菰葉片凈光合作用的最適宜溫度；分析題圖曲線可知，溫度為 3℃或50℃時，該植物的呼吸作用強度相等，都是0．
（3）由于光合作用的產(chǎn)生是呼吸作用的反應(yīng)物，光合作用的反應(yīng)物是光合作用的產(chǎn)物，為了排除光合作用
對實驗結(jié)果的干擾，測定菰葉片呼吸速率除需要進行遮光處理；由于在最適宜溫度之前隨溫度升高，酶活性增強，呼吸作用速率增強，因此其他條件相同．從0℃-25℃，菰葉片呼吸速率增強．
（4）總光合作用=呼吸作用+凈光和作用，用 CO₂消耗來表示，35℃時菰葉片的真實光合速率=4.5+20=24.5μmol•m^-2•s^-1．
故答案為：
（1）[H]和ATP   自由擴散    葉綠素（a和b）   多
（2）無關(guān)   最適溫度   3℃或50℃
（3）遮光（黑暗）   在一定溫度范圍內(nèi)，隨著溫度升高，呼吸酶的活性增強（上升）
（4）24.5

點評 本題主要考查影響光合作用和呼吸作用速率的因素的相關(guān)知識，意在考查考生把握知識間內(nèi)在聯(lián)系的能力，讀圖識圖的能力．