Question

19．選取某植物幼苗進(jìn)行了無(wú)土栽培實(shí)驗(yàn)，如圖為該幼苗的光合速率、呼吸速率隨溫度變化的曲線圖，請(qǐng)分析回答相關(guān)問(wèn)題：
（1）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．研究者用含¹⁸O₂的葡萄糖追蹤根細(xì)胞有氧呼吸中的氧原子，其轉(zhuǎn)移途徑是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳．
（2）圖中B、D點(diǎn)光合作用制造的有機(jī)物是呼吸作用消耗有機(jī)物的兩倍．
（3）研究者分別用12%的氧氣和22%的氧氣對(duì)兩組幼苗的根系進(jìn)行持續(xù)供氧．一段時(shí)間后，測(cè)得用12%的氧氣處理植株的干重顯著低于另一組，原因是根系呼吸速率下降，影響根對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收，使光合作用固定的有機(jī)物減少．
（4）為了探究不同條件對(duì)植物光合速率和呼吸速率的影響，用8株各有20片葉片、大小長(zhǎng)勢(shì)相似的某盆栽植株，分別放在密閉的玻璃容器中，在不同條件下利用傳感器定時(shí)測(cè)定密閉容器中二氧化碳的含量．實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)如表：

編號(hào)	1	2	3	4	5	6	7	8
溫度（℃）	10	10	20	20	30	30	40	40
光照強(qiáng)度（lx）	1000	0	1000	0	1000	0	1000	0
12小時(shí)后CO2變化量（g）	-0.5	+0.1	-1.5	+0.4	-3.0	+1.0	-3.1	+0.8

（注：“+”表示環(huán)境中二氧化碳增加；“一”表示環(huán)境中二氧化碳減少）
①用編號(hào)為2、4、6、8的裝置可構(gòu)成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)組合，該實(shí)驗(yàn)組合的目的是探究溫度對(duì)植物呼吸作用速率的影響．由表可知，植物呼吸作用和光合作用最強(qiáng)的分別是第6、5編號(hào)組實(shí)驗(yàn)．
②在編號(hào)為1的裝置中，葉肉細(xì)胞葉綠體中ATP的移動(dòng)方向是基粒（類(lèi)囊體薄膜）→（葉綠體）基質(zhì)．
③現(xiàn)有一株某植物的葉黃素缺失突變體，將其葉片進(jìn)行了紅光照射光吸收測(cè)定，與正常葉片相比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是光吸收差異（“不”或“非常”）顯著．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：實(shí)線代表凈光合作用強(qiáng)度，虛線表示呼吸作用強(qiáng)度；隨著溫度的升高，光合作用和呼吸作用都逐漸增強(qiáng)，隨溫度的升高，光合作用增加的快，說(shuō)明與光合作用有關(guān)的酶更敏感；A點(diǎn)從空氣中吸收的二氧化碳為0，光合作用等于呼吸作用，光合作用產(chǎn)生的氧氣完全被呼吸作用吸收；大于5℃后經(jīng)光合作用大于0，即光合作用大于呼吸作用．

解答 解：（1）A點(diǎn)時(shí)光合速率等于呼吸速率，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(guò)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）AB段隨著溫度升高，光合速率增大，限制CO₂吸收速率的主要因素是溫度．光合作用制造的有機(jī)物量是總光合速率，等于凈光合速率加上呼吸速率，圖中B、D 兩點(diǎn)時(shí)，光合速率是呼吸速率的兩倍．
（3）根部供氧速率下降，產(chǎn)生的能量少，影響根部細(xì)胞主動(dòng)運(yùn)輸吸收的Mg²⁺等礦質(zhì)元素，Mg²⁺是葉綠素合成的原料，缺Mg²⁺直接影響幼苗葉綠素的合成，從而導(dǎo)致植物體光合作用速率下降．
（4）①序號(hào)②④⑥⑧可構(gòu)成另一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)組合，該實(shí)驗(yàn)的自變量為溫度不同，并且光照強(qiáng)度為0，因此此組實(shí)驗(yàn)可探究了溫度對(duì)植物呼吸作用速率的影響．由于溫度會(huì)影響酶的活性，在最適溫度條件下，酶活性最強(qiáng)，低于或高于該溫度，酶的活性均有所下降．因此通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出：在一定范圍內(nèi)，植物呼吸作用（強(qiáng)度/速度）隨溫度的提高而增加；超過(guò)一定溫度范圍，植物呼吸作用（強(qiáng)度/速度）隨溫度的提高而降低．
根據(jù)表格信息可以看出在光照強(qiáng)度為0時(shí)，二氧化碳釋放的量可以代表呼吸速率即第6組時(shí)最多，12小時(shí)二氧化碳的變化量為凈光合作用，真正的光合速率等于呼吸速率+凈光合速率，所以第5組，光合速率最大
②葉肉細(xì)胞葉綠體中在類(lèi)囊體薄膜上合成ATP，在葉綠體基質(zhì)中消耗ATP，所以ADP的移動(dòng)方向是基粒（類(lèi)囊體薄膜）→（葉綠體）基質(zhì)．
③葉黃素主要吸收藍(lán)紫光，所以對(duì)紅光的吸收比較少．
故答案為：
（1）從葉綠體移向線粒體    葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
（2）B、D
（3）根系呼吸速率下降，影響根對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收，使光合作用固定的有機(jī)物減少
（4）①溫度對(duì)植物呼吸作用速率的影響   6、5
②基粒（類(lèi)囊體薄膜）→（葉綠體）基質(zhì)
③不

點(diǎn)評(píng) 本題的知識(shí)點(diǎn)是有氧呼吸的過(guò)程，有氧呼吸與光合作用的關(guān)系，溫度對(duì)于光合作用和有氧呼吸過(guò)程的影響正確解讀題圖曲線獲取信息是解題的關(guān)鍵，對(duì)于光合作用、呼吸作用、植物激素的影響綜合應(yīng)用是本題考查的重點(diǎn)．