Question

3．回答下列與光合作用和細(xì)胞呼吸有關(guān)的問(wèn)題：
Ⅰ．如圖為某植物光合作用速度與環(huán)境因素之間的關(guān)系．請(qǐng)據(jù)圖分析并回答下列問(wèn)題．
（1）甲圖表示在光線弱的情況下，光合作用速度隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而增加．光照強(qiáng)度為A時(shí)，光合作用的速度受光照強(qiáng)度的限制，此時(shí)主要影響的是光合作用過(guò)程的光反應(yīng)階段．
（2）從甲圖可見(jiàn)，光照強(qiáng)度為B、溫度為37℃時(shí)，光合作用的速度主要受二氧化碳濃度的限制，此時(shí)主要影響的是光合作用過(guò)程的暗反應(yīng)階段．
（3）乙圖中C點(diǎn)表示植物生長(zhǎng)的最適溫度．出現(xiàn)CD段的原因是隨溫度的升高，酶活性降低，光合作用速度降低．

Ⅱ．如圖丙表示不同光照強(qiáng)度下單位時(shí)間內(nèi)某植物的CO₂釋放量和其葉綠體的O₂的產(chǎn)生量．假設(shè)在不同光照強(qiáng)度下植物的呼吸速率不變，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：
（1）該植物的呼吸速率可用光照強(qiáng)度為a（填字母）時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)CO₂釋放量表示．若植物分解的能源物質(zhì)僅為葡萄糖，那么植物的耗氧量為6?mol．m^-2．s^-1．
（2）當(dāng)光照強(qiáng)度為b時(shí)，該植物光合速率小于（填“大于”、“等于”或“小于”）呼吸速率．若將光照強(qiáng)度由c調(diào)節(jié)為d，短時(shí)間內(nèi)葉綠體中ATP的量將增加（填“增加”、“不變”或“減少”．
（3）若光照強(qiáng)度為d，每天光照12h，黑暗12h，該植物能否正常生長(zhǎng)？否．

Answer 1

分析 分析甲圖可知，該圖顯示溫度和光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響，在一定的范圍內(nèi)光合作用速度隨隨光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)，光照超過(guò)某一強(qiáng)度時(shí)，光合作用的速度不再增加，同一光照條件下，不同光合作用強(qiáng)度不同，光合作用強(qiáng)度是多種影響因素綜合作用的結(jié)果；
分析題圖乙可知，該曲線顯示溫度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響，溫度通過(guò)影響酶的活性而影響光合作用強(qiáng)度，在一定的范圍內(nèi)隨溫度升高，光合作用強(qiáng)度增強(qiáng)，超過(guò)最適宜溫度后，隨溫度升高光合作用強(qiáng)度降低；
分析題圖丙可知，光照強(qiáng)度為a時(shí)，植物只有二氧化碳的釋放，表示光照強(qiáng)度為0．光照強(qiáng)度為c時(shí)，表示光補(bǔ)償點(diǎn)，此時(shí)光合作用速率等于呼吸作用速率．

解答 解：I（1）分析甲圖可知，在一定的范圍內(nèi)，光合作用速度隨隨光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)，由于A處于曲線的上升階段，限制其光合作用的主要因素是自變量光照強(qiáng)度，所以光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光反應(yīng)階段加強(qiáng)，為暗反應(yīng)產(chǎn)生了更多的還原氫和ATP．
（2）光照強(qiáng)度為B、溫度為37℃時(shí)，已經(jīng)達(dá)到光飽和點(diǎn)，限制光合作用的因素是二氧化碳濃度．二氧化碳主要參與暗反應(yīng)的過(guò)程，所以影響的是光合作用過(guò)程的暗反應(yīng)過(guò)程．
（3）分析題圖乙可知，C點(diǎn)表示植物生長(zhǎng)的最適溫度，CD段隨溫度升高，光合作用強(qiáng)度降低，這是由于溫度過(guò)高使光合作用有關(guān)的酶的活性降低甚至失去活性所致．
Ⅱ．（1）據(jù)圖分析，光照強(qiáng)度為a時(shí)，植物只有二氧化碳的釋放，表示光照強(qiáng)度為0，其呼吸速率為可以用單位時(shí)間內(nèi)二氧化碳釋放量來(lái)表示．根據(jù)有氧呼吸的反應(yīng)式可知，若植物分解的能源物質(zhì)僅為葡萄糖，此時(shí)呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳的速率等于氧氣的消耗速率，即圖中的6μmol•m^-2•s^-1．
（2）當(dāng)光照強(qiáng)度為b時(shí)，植物的光合作用=呼吸作用+表觀光合作用，此時(shí)呼吸速率不變，但此時(shí)二氧化碳的釋放速率為3，光合作用產(chǎn)生的氧氣量也為3，所以該植物光合速率小于呼吸作用．光照強(qiáng)度為c時(shí)，表示光補(bǔ)償點(diǎn)，此時(shí)光合作用速率等于呼吸作用速率，此時(shí)限制光合作用的主要因素是光照強(qiáng)度，將光照強(qiáng)度由c調(diào)節(jié)為d，光反應(yīng)增強(qiáng)，短時(shí)間內(nèi)葉綠體中ATP的量將增加．
（3）當(dāng)光照強(qiáng)度為d時(shí)，植物的實(shí)際光合速率為8μmol•m^-2•s^-1，呼吸速率為6μmol•m^-2•s^-1，那么每天12h光照、12h黑暗交替進(jìn)行，植物的有機(jī)物積累量為負(fù)值，所以植物不能生長(zhǎng)．
故答案為：
I．（1）光照強(qiáng)度　光照強(qiáng)度　光反應(yīng)
（2）二氧化碳濃度　暗反應(yīng)
（3）最適溫度　隨溫度的升高，酶活性降低，光合作用速度降低
II．（1）a   6?mol．m^-2．s^-1  
（2）小于   增加   
（3）否

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖示主要考查影響植物光合作用的因素，意在強(qiáng)化學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解與運(yùn)用，題目難度中等．