Question

15．光合作用和細(xì)胞呼吸是植物體的重要生理功能，請據(jù)圖分析回答下列問題．

（1）植物以葡萄糖為底物時的有氧呼吸的總反應(yīng)式：C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+大量能量．與乳酸菌發(fā)酵相比，圖1中呼吸過程中特有的步驟是②③（填數(shù)字）．
（2）為了探究溫度對光合作用的影響，首先應(yīng)在圖2裝置的燒杯內(nèi)加入二氧化碳緩沖液（NaHCO₃溶液），水柱的高度變化表示的是凈光合速率（填“真光合速率”或“凈光合速率”）．
（3）將多株健壯的生長狀態(tài)相同大小相似（假設(shè)干重相同）的該植株幼苗均分甲乙兩組，置于圖2的裝置中．甲組適宜光照處理，乙組黑暗處理．10小時后，甲乙植株烘干稱重，分別記為M_甲、M_乙．若M=M_甲-M_乙，則M的準(zhǔn)確含義是甲組植株在10小時內(nèi)（或?qū)嶒炦^程中）光合作用合成的有機物總量．
（4）圖3中B點時，植物體的光合作用速率等于（填“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用速率．如果植物的呼吸速率始終不變，則在5～15min內(nèi)，該植物光合作用的平均速率（用氧氣產(chǎn)生量表示）是3.6×10^-6mol/h．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖1表示有氧呼吸，其中①②③分別表示有氧呼吸的三個階段，A表示葡萄糖，物質(zhì)B表示[H]，物質(zhì)C表示氧氣，物質(zhì)D表示二氧化碳．
圖2實驗為探究溫度對光合作用的影響，該實驗探究的是溫度對光合作用的影響，因此溫度是自變量，其余的是無關(guān)變量．
圖3中在0～5min之間，容器處于黑暗條件下，此時植物只進(jìn)行呼吸作用，因此氧氣的減少量可表示呼吸作用消耗量，同時也可以計算出呼吸速率；5min之后，給予光照，此時植物同時進(jìn)行光合作用和呼吸作用，因此氧氣的減少量可以表示凈光合作用量．

解答 解：（1）以葡萄糖為底物時的有氧呼吸的總反應(yīng)式為C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+大量能量．由圖可知圖1中的①②③分別是有氧呼吸第一、二、三階段，而乳酸菌是厭氧型生物，只能進(jìn)行無氧呼吸，和有氧呼吸的第一階段相同，故特有的是②③．
（2）探究光合作用需要提供二氧化碳，故應(yīng)放入CO₂緩沖液或NaHCO₃溶液．由于植物既能進(jìn)行光合作用，也能進(jìn)行呼吸作用，應(yīng)水柱的高度變化氧氣的釋放量，即凈光合速率．
（3）據(jù)題意可知：甲組適宜光照處理，乙組黑暗處理．10小時后，甲乙植株烘干稱重，分別記為M_甲、M_乙，M_甲是甲組植株在10小時內(nèi)光合作用積累有機物的量，即凈光合量，M_乙測量的是甲組植株在10小時內(nèi)呼吸作用消耗有機物的量，若M=M_甲-M_乙，則M的準(zhǔn)確含義是甲組植株在10小時內(nèi)（或?qū)嶒炦^程中）光合作用合成的有機物總量，即總光合量．
（4）圖2中B點時，容器內(nèi)氧氣量不再變化，就整個植株而言光合速率=呼吸速率，但是植物體有些部位只進(jìn)行呼吸作用如根，故葉肉細(xì)胞內(nèi)的光合作用速率大于呼吸作用速率．據(jù)圖可知，0～5分鐘之間，小麥葉片在暗室中只進(jìn)行呼吸作用，所以呼吸作用每分鐘消耗氧氣量=（5-4）×10^-7mol/5min=0.2×10^-7mol/min；5～15min之間，小麥的凈光合作用產(chǎn)生氧氣的速率=（8-4）×10^-7mol/10min=0.4×10^-7mol/min；故在5～15min內(nèi)，小麥的氧氣產(chǎn)生速率=凈速率+呼吸消耗=0.4×10^-7mol/min+0.2×10^-7mol/min=6×10^-8mol/min=3.6×10^-6mol/h．
故答案為：
（1）C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+大量能量      ②③
（2）二氧化碳緩沖液（NaHCO₃溶液）　凈光合速率
（3）甲組植株在10小時內(nèi)（或?qū)嶒炦^程中）光合作用合成的有機物總量
（4）等于  3.6×10^-6

點評 本題考查了光合作用和呼吸作用的過程以及溫度影響其速率的實驗探究，要求考生能夠識記光合作用和有氧呼吸的物質(zhì)變化過程；明確有氧呼吸和無氧呼吸的異同點；具有一定的實驗設(shè)計和探究能力．