Question

2．光合作用與細(xì)胞呼吸是植物體的兩個(gè)重要生理活動(dòng)，圖甲表示綠色植物的光合作用與細(xì)胞呼吸兩者之間的關(guān)系．圖乙表示在光照充足、CO₂濃度適宜的條件下，溫度對(duì)某植物光合作用速率和呼吸速率的影響，圖中實(shí)線表示實(shí)際光合作用速率，虛線表示呼吸速率．據(jù)圖分析回答下列問(wèn)題：

（1）圖甲中，①～⑤過(guò)程（僅考慮有氧條件）中能使ADP含量減少的過(guò)程是①③④（寫序號(hào)），②過(guò)程中發(fā)生的能量變化是ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能，過(guò)程④可發(fā)生在植物細(xì)胞的線粒體中．
（2）分析圖乙可知，光合作用、細(xì)胞呼吸都受溫度的影響，其中與光合作用有關(guān)的酶對(duì)高溫更為敏感；酶的作用機(jī)理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能．
（3）若晝夜不停地光照，圖乙植物生長(zhǎng)的最適溫度約是30℃；若溫度保持在25℃的條件下，長(zhǎng)時(shí)間每天交替進(jìn)行12h光照、12h黑暗，該植物能（填“能”或“不能”）正常生長(zhǎng)；若該植物在密閉環(huán)境中，溫度為40℃時(shí)，體內(nèi)最可能積累酒精．
（4）下表表示在一定的CO₂濃度和適宜的溫度條件下，測(cè)定的某植物在不同光照條件下的光合作用速率[單位是CO₂mg/（100cm²葉•小時(shí)）]，表中負(fù)值表示CO₂釋放量，正值表示CO₂吸收量．據(jù)表推測(cè)，該植物呼吸速率約是4.0CO₂mg/（100cm²葉•小時(shí)），當(dāng)光照強(qiáng)度超過(guò)8.0千勒克斯時(shí)，影響光合作用的因素開始發(fā)生變化．

光照強(qiáng)度 （千勒克斯）	光合作用速率測(cè)量值 [CO2mg/（100cm2葉•小時(shí)）]
1.0	-2.0
3.0	+2.0
5.0	+6.0
7.0	+10.0
8.0	+12.0
10.0	+12.0

Answer 1

分析 圖甲中，①表示光合作用的光反應(yīng)階段，⑤表示暗反應(yīng)中二氧化碳的固定，②表示暗反應(yīng)中三碳化合物的還原，③表示有氧呼吸的第一階段，④表示有氧呼吸的第二、三兩個(gè)階段．X物質(zhì)表示光合作用中的三碳化合物，Y表示丙酮酸．
由乙圖可知，在高溫時(shí)，真正光合作用速率曲線比呼吸作用速率曲線下降的快，說(shuō)明與光合作用有關(guān)的酶對(duì)高溫更為敏感；并且在溫度為30℃條件下，真正光合作用速率與呼吸作用速率的差值最大；當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時(shí)，真正光合作用速率等于呼吸作用速率．凈光合作用速率=真正光合作用速率-呼吸作用速率，只有凈光合作用速率大于零時(shí)，植物才能生長(zhǎng)．

解答 解：（1）甲圖中，②暗反應(yīng)中三碳化合物的還原消耗ATP，能使ADP含量增多．①光反應(yīng)、③有氧呼吸的第一階段、④有氧呼吸的第二、三兩個(gè)階段都要合成ATP，能使ADP含量減少．②暗反應(yīng)中三碳化合物的還原發(fā)生的能量變化是ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能．過(guò)程④有氧呼吸的第二、三兩個(gè)階段可發(fā)生線粒體中．
（2）圖中可以看出，光合作用的最適溫度為30℃，超過(guò)該溫度后，光合作用強(qiáng)度開始下降，而呼吸作用在42℃是最強(qiáng)，因此光合作用有關(guān)的酶對(duì)髙溫更為敏感．在光合作用和呼吸作用過(guò)程中，有關(guān)酶的作用機(jī)理是酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能．
（3）分析圖乙實(shí)線與虛線的差距，在30℃時(shí)兩曲線的相對(duì)量的差值最大，說(shuō)明此時(shí)凈光合速率（=實(shí)際光合速率-呼吸作用速率）最大，即有機(jī)物積累量最多，最有利于植物生長(zhǎng)．若溫度保持在25℃的條件下，圖中可以看出，光合作用強(qiáng)度為6單位，呼吸作用強(qiáng)度為2單位左右，因此每天交替進(jìn)行12h光照、12h黑暗，凈光合作用量=6×12-2×24=24＞0，因此植物能生長(zhǎng)．在密閉環(huán)境中缺氧，該植物無(wú)氧呼吸會(huì)產(chǎn)生酒精．
（4）隨著光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合速率不斷增強(qiáng)，并且從表格中數(shù)據(jù)看出呈正比關(guān)系，因此光照為0時(shí)只進(jìn)行呼吸作用，其對(duì)應(yīng)的值為呼吸速率，其對(duì)應(yīng)值應(yīng)為4.0CO₂mg/（100cm²葉•小時(shí)）．表格中看出，當(dāng)光照強(qiáng)度超過(guò)8.0千勒克斯時(shí)，光合速率不再增加，因此影響光合作用的因素由光照強(qiáng)度變成二氧化碳濃度或溫度等．
故答案為：
（1）①③④ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能      線粒體
（2）酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能
（3）30℃能       酒精
（4）4.0     8.0

點(diǎn)評(píng) 本題屬于中檔題，屬于考綱中識(shí)記、理解層次的要求，考查了光合作用和呼吸作用的過(guò)程及能量變化、影響光合作用和呼吸作用的環(huán)境因素，要求考生具有一定的識(shí)圖能力和分析能力，在解題過(guò)程中明確凈光合作用、真正光合作用速率和呼吸作用速率三者的之間的關(guān)系．