Question

3．將10g葉肉細胞中的葉綠體和線粒體分離開來，在離體條件下分別研究光合作用中CO₂吸收量（圖A）和呼吸作用中CO₂釋放量（圖B）．在一定實驗條件下，測得某植物的光合作用如圖（一）所示，細胞呼吸如圖（二）所示，據圖回答問題

（1）假定離體葉綠體和線粒體的生理活性沒有改變．在溫度為30℃，光照強度為8klx下照光10h再轉入暗處，溫度也為30℃，這10g葉肉細胞24h能積累葡萄糖30ug．若其它條件相同，黑暗條件下的溫度為15℃，則能積累的葡萄糖是37.2ug．
（2）影響圖（一）中a曲線P點上下移動的主要外界因素溫度是；如果P點是在氧氣充足條件下測得的，則氧氣濃度應大于15%，此時細胞呼吸總反應式C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量．
（3）圖（一）中，當光照強度為1klx時，對該植物所有能進行光合作用的細胞來說，葉綠體消耗的CO₂量大于（填“大于”“等于”或“小于”）細胞呼吸產生的CO₂量．圖（二）中細胞呼吸的有關曲線需在黑暗條件下測得．
（4）當外界氧濃度為4%～5%時，該器官二氧化碳釋放量的相對值大約為0.4，而氧氣吸收量的相對值大約為0.1，則無氧呼吸消耗葡萄糖是有氧呼吸消耗葡萄糖的9倍．
（5）繪制下列有關曲線圖：
①圖（一）中光合作用強度是用CO₂吸收量（mol/h）表示的，如果改為O₂的吸收量（mol/h）表示，請在圖（一）中繪出光合作用強度與光照強度的關系曲線．
②在圖（二）中繪無氧呼吸CO₂的釋放量與O₂ 濃度的關系．
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Answer 1

分析 解答本題應掌握：影響光合作用的環(huán)境因素有光照強度、溫度及二氧化碳濃度；影響有氧呼吸的環(huán)境因素有氧濃度、溫度等；圖A和圖1表示二氧化碳的吸收量隨光照強度的影響的變化，圖B表示二氧化碳的吸收量隨光照強度的變化，圖二表示氣體交換相對值隨氧濃度的變化曲線，據此分析解答．

解答 解：（1）據圖分析：在葉綠體和線粒體離體的條件下圖1A表示在溫度為30℃，光照強度為8000勒克斯下照光10h，光合作用吸收的二氧化碳量為8×10=80μg，再移到溫度也為30℃的暗處細胞呼吸消耗的二氧化碳為1.5×24=36μg，則凈光合作用吸收的二氧化碳為80-36=44μg，根據光合作用的反應方程式中6二氧化碳～1葡萄糖，可解出積累的葡萄糖是180×44÷（6×44）=30μg；如果將黑暗條件下的溫度調整為平均為15℃，則細胞呼吸消耗的二氧化碳為1.5×10+0.75×14=25.5μg，凈光合作用吸收的二氧化碳為80-25.5=54.5μg，根據光合作用的反應方程式中6二氧化碳～1葡萄糖，可解出積累的葡萄糖是180×44÷（6×54.5）=37.2μg．
（2）圖一中P點時，無光照，此時植物無法進行光合作用，只進行呼吸作用，此時影響呼吸作用進行的因素主要是溫度；P點是在氧氣充足條件下測得的，呼吸作用達到最大，氧氣濃度應大于15%，此時細胞呼吸總反應式為：C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量．
（3）當光照強度為1klx時，凈光合速率=0，即所有細胞的呼吸速率=所有能進行光合作用的細胞的光合速率，而能進行光合作用的細胞只是一部分細胞，故對所有能進行光合作用的細胞來說，葉綠體消耗的CO₂量大于細胞呼吸產生的CO₂量．圖（二）中細胞呼吸的有關曲線需在黑暗條件下測得，避免光照時進行光合作用導致結果不準確，
（4）設外界氧的濃度為4%～5%時，無氧呼吸消耗葡萄糖為X，有氧呼吸消耗的葡萄糖為Y，由題意可得關系式：①2X+6Y=0.4，6Y=0.1，解得：X：Y=9．
（5）①圖甲中光合作用強度是用CO₂吸收量（mol/h）表示的，如果改為用O₂的釋放量（mol/h）表示，則光合作用強度與光照強度的關系曲線與圖示曲線呈軸對稱，如下圖．
②隨著氧氣濃度的升高，無氧呼吸逐漸受到抑制，因此釋放的CO₂量逐漸減少，當氧氣濃度為10%時，無氧呼吸消失，植物只進行有氧呼吸，因此無氧呼吸釋放CO₂量與O₂濃度的關系圖如下：
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故答案為：
（1）30     37.2
（2）溫度        15      C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量
（3）大于     黑暗
（4）9
（5）

點評 本題綜合考查了光合作用和呼吸作用的有關知識，意在考查考生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系，理論聯系實際，綜合運用所學知識解決自然界和社會生活中的一些生物學問題的能力和從題目所給的圖形中獲取有效信息的能力．