Question

【題目】植物的光合速率受光照強(qiáng)度、C02濃度和溫度等因素的影響。請根據(jù)相關(guān)原理回答下列問題：

（1）如圖1為該植物的光合速率、呼吸速率隨溫度變化的曲線圖，A點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞中02的移動(dòng)方向是_____。研究者用含180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（用化合物和“→”表示）____________________。

（2）圖2是在不同C02濃度下測定一天中不同時(shí)段的某種植物凈光合作用速率的變化情況。若在環(huán)境濃度C02和高濃度C02條件下，呼吸速率差異不明顯：相同時(shí)刻中，與環(huán)境濃度C02相比，高濃度C02條件下該植物的光反應(yīng)速率__________（較高/相同/較低），其原因是____________________。

（3）將完整的線粒體、葉綠體分別制備成相應(yīng)的的懸浮液，編號為甲組（含線粒體）、乙組C含葉綠體），分別向其中加入適量、適宜濃度的丙酮酸溶液和NaHCO3溶液，給予二組裝置充足光照后均氣泡產(chǎn)生，請用文字描述甲、乙二組裝置產(chǎn)生氣泡的過程_________________________；____________________。

Answer 1

【答案】 從葉綠體移向線粒體 葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳 較高 高濃度CO2條件下該植物暗反應(yīng)速率加快，需光反應(yīng)提供更多的ATP和[H]，光反應(yīng)增強(qiáng) 甲裝置中的線粒體利用丙酮酸和水生成CO2并形成氣泡 乙裝置中的葉綠體利用光能，將水分解，產(chǎn)生氧氣并形成氣泡

【解析】試題分析題圖1可知，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)植物從空氣中吸收的二氧化碳為0，說明光合速率等于呼吸速率，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℃后凈光合速率大于0，即光合作用速率大于呼吸作用速率；實(shí)際光合速率等于凈光合速率加上呼吸速率，圖中B點(diǎn)實(shí)際光合速率是呼吸速率的兩倍。分析題圖2可知，隨著時(shí)間推移，兩種二氧化碳濃度下凈光合速率表現(xiàn)為先增加后降低；且在同一時(shí)間，高濃度二氧化碳條件下的凈光合速率較高。

（1）根據(jù)以上分析可知，A點(diǎn)時(shí)光合速率等于呼吸速率，光合作用產(chǎn)生的氧氣全部被呼吸作用利用，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；有氧呼吸過程中，葡萄糖中氧的轉(zhuǎn)移途徑是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳。

（2）高濃度CO2條件下該植物暗反應(yīng)速率加快，需光反應(yīng)提供更多的ATP和[H]，導(dǎo)致光反應(yīng)增強(qiáng)，因此高濃度C02條件下該植物的光反應(yīng)速率較高。

（3）根據(jù)題意分析，甲組裝置中含有的是線粒體和丙酮酸溶液，可以進(jìn)行有氧呼吸的第二、三階段，利用丙酮酸和水生成CO2并形成氣泡；乙組裝置含有的是葉綠體和NaHCO3溶液，可以進(jìn)行光合作用，利用光能將水分解，產(chǎn)生氧氣并形成氣泡。