Question

4．為探究不同條件對(duì)植物光合作用速率和呼吸速率的影響，某興趣小組的同學(xué)利用盆栽植物進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表：并繪制了葉肉細(xì)胞內(nèi)部代謝過(guò)程示意圖（如圖，圖中①～⑤表示生理過(guò)程，A～D表示物質(zhì)），請(qǐng)回答：

組別	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ	Ⅴ	Ⅵ	Ⅶ	Ⅷ
溫度（℃）	10	10	20	20	30	30	40	40
光照強(qiáng)度/lx	1000	0	1000	0	1000	0	1000	0
CO2初始量（相對(duì)值）	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0
12h后CO2量（相對(duì)值）	4.5	5.1	3.5	5.4	1.9	5.9	2.0	5.8

（1）圖中④表示光反應(yīng)，圖中③④是發(fā)生在生物膜上的生理過(guò)程，通常情況下合成ATP最多的生理過(guò)程是圖中的③．
（2）在根尖細(xì)胞中不能發(fā)生的生理過(guò)程是圖中的④⑤，通常情況下根細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，圖中A是丙酮酸．
（3）據(jù)表分析，可用于探究溫度對(duì)光合速率影響的組別是Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ；Ⅱ組實(shí)驗(yàn)中CO₂變化量的含義是10℃時(shí)植物12h呼吸作用釋放的二氧化碳量；實(shí)驗(yàn)中植物生長(zhǎng)最旺盛和呼吸作用最弱的所對(duì)應(yīng)溫度依次是30℃和10℃．

Answer 1

分析 1、分析圖1，①過(guò)程葡萄糖氧化分解生成A丙酮酸和B[H]，并釋放能量的過(guò)程，是有氧呼吸的第一階段；②丙酮酸氧化分解生成二氧化碳的過(guò)程，是有氧呼吸的第二階段；③是有氧呼吸的第三階段；④過(guò)程發(fā)生水的光解，生成氧氣和[H]，為光反應(yīng)階段，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和[H]，即C為ATP和[H]，D為ATP和Pi；⑤過(guò)程是暗反應(yīng)階段．
2、生物實(shí)驗(yàn)的原則是控制單一變量；分析表格：表中Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表明最初給這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組所提供光照強(qiáng)度和CO₂量是相同的，不同的是溫度，所以溫度是自變量，光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度是無(wú)關(guān)變量．Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅷ對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表明：這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組都在無(wú)光照的條件下進(jìn)行，設(shè)置10℃、20℃、30℃和40℃的溫度差可探究溫度對(duì)植物呼吸作用（強(qiáng)度/速率）的影響．在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的二氧化碳量是凈光合作用量，等于植物實(shí)際光合作用量-細(xì)胞呼吸量．

解答 解：（1）①過(guò)程葡萄糖氧化分解生成A丙酮酸和B[H]，并釋放能量的過(guò)程，是有氧呼吸的第一階段；②丙酮酸氧化分解生成二氧化碳的過(guò)程，是有氧呼吸的第二階段；③是有氧呼吸的第三階段；④過(guò)程發(fā)生水的光解，生成氧氣和[H]，為光反應(yīng)階段，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和[H]，即C為ATP和[H]，D為ATP和Pi；⑤過(guò)程是暗反應(yīng)階段．圖中③是發(fā)生在線粒體內(nèi)膜，④發(fā)生在葉綠體類(lèi)囊體薄膜上，③④是發(fā)生在生物膜上的生理過(guò)程，通常情況下合成ATP最多的生理過(guò)程是有氧呼吸第三階段，即圖中的③．
（2）在根尖細(xì)胞中不能進(jìn)行光合作用，即不能發(fā)生的生理過(guò)程是圖中的④⑤，通常情況下根細(xì)胞進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生ATP，場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，圖中A是丙酮酸．
（3）生物實(shí)驗(yàn)的原則是控制單一變量；分析表格：表中Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表明最初給這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組所提供光照強(qiáng)度和CO₂量是相同的，不同的是溫度，所以溫度是自變量，可用于探究溫度對(duì)光合速率影響的組別．．Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅷ對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表明：這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組都在無(wú)光照的條件下進(jìn)行，設(shè)置10℃、20℃、30℃和40℃的溫度差可探究溫度對(duì)植物呼吸作用（強(qiáng)度/速率）的影響．Ⅱ組實(shí)驗(yàn)中CO₂變化量表示10℃時(shí)植物12h呼吸作用釋放的二氧化碳量；據(jù)表分析，30℃時(shí)該植物12h通過(guò)光合作用吸收CO₂總量為5.0-1.9=3.1，是最多的一組，最有利于植物生長(zhǎng)．呼吸作用最弱的所對(duì)應(yīng)溫度10℃．
故答案為：
（1）光反應(yīng)      ③④③
（2）④⑤細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體   丙酮酸
（3）Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ10℃時(shí)植物12h呼吸作用釋放的二氧化碳量     30℃和10℃

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查光合作用的過(guò)程和對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，以探究不同條件對(duì)植物光合作用速率和呼吸作用速率的影響為背景，考查影響光合作用的環(huán)境因素、對(duì)照實(shí)驗(yàn)的原則等知識(shí)，要求考生能夠從材料中獲取信息的能力、對(duì)知識(shí)的理解遷移能力．