Question

2．在一定實(shí)驗(yàn)條件下，測得某植物光合作用速率與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系（氧氣濃度為15%）、呼吸作用與氧氣濃度之間的關(guān)系及光合作用速率與溫度之間的關(guān)系如下圖所示，請據(jù)圖回答下列問題：

（1）若此植物為陽生植物，在實(shí)驗(yàn)條件不變的情況下，改為生長狀況相同的陰生植物，則圖甲a曲線的C點(diǎn)向左下方向移動(dòng)．在光合作用過程中，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了ATP等兩種物質(zhì)，請寫出其中另一種物質(zhì)形成的反應(yīng)式：NADP⁺+2e+H⁺$\stackrel{酶}{→}$NADPH；
（2）在圖甲中的A點(diǎn)與C點(diǎn)之間，限制CO₂吸收速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度，如果圖甲A點(diǎn)是在氧氣充足條件下測得的，則氧氣濃度應(yīng)大于15%．
（3）圖丙中，若大棚內(nèi)的溫度始終處于37.5℃的恒溫，每日光照12h，植物體干重將減少增加、不變、減少）
（4）繪制下列有關(guān)曲線圖：
①圖甲中光合作用強(qiáng)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?jiān)趫D甲中再繪出光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系曲線；
②在圖乙中再繪出無氧呼吸CO₂的釋放量與O₂濃度的關(guān)系．

Answer 1

分析 甲圖：縱軸表示二氧化碳吸收量與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系，二氧化碳吸收量代表凈光合作用強(qiáng)度，A點(diǎn)光照強(qiáng)度為0，代表呼吸作用強(qiáng)度，為0.4摸了/h，B點(diǎn)是光的補(bǔ)償點(diǎn)，該光照強(qiáng)度條件下，光合作用與呼吸作用相等，凈光合速率是0；C點(diǎn)是光的飽和點(diǎn)，光照達(dá)到飽和后，凈光合作用強(qiáng)度是0.6mol/h．
乙圖：該圖是細(xì)胞呼吸強(qiáng)度隨氧氣含量變化而變化的曲線，D點(diǎn)之前，細(xì)胞呼吸釋放的二氧化碳量大于細(xì)胞呼吸消耗的氧氣量，說明細(xì)胞既進(jìn)行有氧呼吸，也進(jìn)行無氧呼吸，D點(diǎn)之后，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳量與消耗的氧氣量相等，說明D點(diǎn)之后，細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸，b點(diǎn)氧氣的吸收量為0，說明細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸，c點(diǎn)，隨氧氣濃度增大，呼吸作用不再增大，此時(shí)的呼吸作用的限制因素不再是氧氣含量．
圖丙：表示實(shí)際光合作用強(qiáng)度、呼吸作用強(qiáng)度隨溫度變化而變化的曲線，由題圖曲線可知，光合作用和呼吸作用的最適宜溫度不同，與光合作用有關(guān)的酶對溫度變化更敏感．

解答 解：（1）陰生植物利用弱光的能力強(qiáng)，光的飽和點(diǎn)低，光照強(qiáng)度達(dá)到飽和時(shí)的光合作用強(qiáng)度低，因此C點(diǎn)應(yīng)該向左下移動(dòng)；光反應(yīng)過程是水光解產(chǎn)生氧氣，同時(shí)合成ATP、NADPH，NADPH的形成過程是NADP⁺+2e+H⁺$\stackrel{酶}{→}$NADPH．
（2）由圖甲可知，A點(diǎn)與C點(diǎn)之間隨著光照強(qiáng)度增大，二氧化碳的吸收速率增大，因此該階段限制光合作用的因素是光照強(qiáng)度；如果圖甲A點(diǎn)是在氧氣充足條件下測得的，說明氧氣不是限制有氧呼吸的因素，從圖乙分析應(yīng)該大于15%．
（3）由圖丙可知，37.5℃、有光照的條件下，植物光合作用與呼吸作用相等，凈光合速率是0，無光條件下植物呼吸作用分解有機(jī)物，因此圖丙中，若大棚內(nèi)的溫度始終處于37.5℃的恒溫，每日光照12h，植物體干重將減少．
（4）①圖甲中光合作用強(qiáng)度是用CO₂吸收量（mol/h）表示的，如果改為O₂的吸收量，A點(diǎn)表示呼吸作用，氧氣的吸收量是0.4mg/h，B點(diǎn)是光的補(bǔ)償點(diǎn)，與圓曲線相同，C點(diǎn)氧氣的吸收量是-0.6mg/h，因此二者是以橫軸對稱的軸對稱圖形，題圖曲線如下：

②圖乙中，氧氣濃度為0時(shí)，細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸不進(jìn)行有氧呼吸，隨氧氣濃度增大，無氧呼吸受抑制，但氧氣濃度達(dá)到10%時(shí)，無氧呼吸完全被抑制，細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸，無氧呼吸的曲線如下圖：

故答案為：
（1）左下       NADP++2e+H⁺$\stackrel{酶}{→}$NADPH    
（2）光照強(qiáng)度    15    
（3）減少    
（4）
①
②

點(diǎn)評 本題要求考生理解光合作用與呼吸作用的物質(zhì)變化和能量變化，光合作用與呼吸作用之間的關(guān)系，光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響，細(xì)胞呼吸、有氧呼吸、無氧呼吸之間的關(guān)系，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡(luò)，并分析題圖曲線進(jìn)行推理、解答問題，學(xué)會(huì)建構(gòu)曲線模型圖．