Question

12．同學(xué)們對(duì)光照強(qiáng)度對(duì)水稻光合作用的影響進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)．圖1和圖2是同學(xué)們實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，請(qǐng)據(jù)圖分析．

（1）圖1表示水稻光合作用時(shí)葉片的二氧化碳吸收量和二氧化碳釋放量與光照強(qiáng)度的關(guān)系．圖1中，當(dāng)光照強(qiáng)度為A點(diǎn)時(shí)，植物真正光合作用速率等于（填“大于”、“小于”、“等于”）呼吸作用速率．若光照強(qiáng)度突然由A點(diǎn)變?yōu)锽點(diǎn)，此時(shí)葉肉細(xì)胞內(nèi)C₃化合物的含量將如何變化？下降（填“上升”或“下降”或“不變”）．
（2）圖2表示水稻的葉肉細(xì)胞在其他條件不變且比較適宜時(shí)，分別在光照強(qiáng)度為a、b、c、d時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)葉片的CO₂釋放量和葉綠體中O₂產(chǎn)生量的變化．圖2中，光照強(qiáng)度為a時(shí)，葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體．當(dāng)光照強(qiáng)度為d時(shí)，細(xì)胞要從周?chē)�環(huán)境吸收2個(gè)單位的二氧化碳．
（3）另一位同學(xué)測(cè)定水稻的光合作用速率作圖3所示實(shí)驗(yàn)．在葉柄基部作環(huán)剝處理（僅限制葉片有機(jī)物的輸入和輸出），于不同時(shí)間分別在同一葉片上陸續(xù)取下面積為1cm²的葉圓片烘干后稱(chēng)其重量，M處的實(shí)驗(yàn)條件是下午4時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光3小時(shí)，那么測(cè)得葉片的真正光合作用速率=$\frac{3y-2z-x}{6}$gcm^-2h^-1（不考慮取葉圓片后對(duì)葉生理活動(dòng)的影響和溫度變化對(duì)葉生理活動(dòng)的影響）．

Answer 1

分析 在光合作用作用過(guò)程中，吸收二氧化碳釋放氧氣；而呼吸作用過(guò)程中，吸收氧氣釋放二氧化碳．因此可通過(guò)氧氣的產(chǎn)生量或二氧化碳的釋放量來(lái)判斷光合作用和呼吸作用的強(qiáng)弱．
圖1中，A點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)，即光合速率等于呼吸速率，B點(diǎn)為光飽和點(diǎn)，即光合作用已經(jīng)達(dá)到最大值．
圖乙中氧氣的產(chǎn)生總量可表示實(shí)際光合速率，a點(diǎn)時(shí)的二氧化碳釋放可表示呼吸速率；當(dāng)葉肉細(xì)胞CO₂釋放量大于0，說(shuō)明此時(shí)光合作用速率＜呼吸作用速率，B點(diǎn)表示呼吸作用速率是光合速率的兩倍；c、d點(diǎn)表示光合作用速率大于呼吸速率．

解答 解：（1）圖1中A點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)，即光合速率等于呼吸速率．若光照強(qiáng)度突然由A點(diǎn)變?yōu)锽點(diǎn)，即光照強(qiáng)度增加，則ATP和[H]產(chǎn)量增加，加速了三碳化合物的還有，所以此時(shí)葉肉細(xì)胞內(nèi)C₃化合物的含量將下將．
（2）圖2中，光照強(qiáng)度為a時(shí)，沒(méi)有氧氣的釋放，說(shuō)明只有呼吸作用，所以葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體．由a點(diǎn)可知呼吸速率是6，而d點(diǎn)釋放了8個(gè)單位的氧氣，需要8個(gè)單位的二氧化碳，所以當(dāng)光照強(qiáng)度為d時(shí)，細(xì)胞要從周?chē)�環(huán)境吸收8-6=2個(gè)單位的二氧化碳．
（3）分析題意可知，上午10時(shí)到下午4時(shí)之間的6個(gè)小時(shí)，植物既進(jìn)行光合作用，也進(jìn)行呼吸作用，因此其重量變化表示的是凈光合作用量，則凈光合速率=凈光合作用量÷6=$\frac{y-x}{6}$；
而M處的實(shí)驗(yàn)條件是下午4時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光3小時(shí)，此時(shí)葉片只進(jìn)行呼吸作用，因此可以計(jì)算的呼吸速率=$\frac{y-z}{3}$；
因此總光合速率=凈光合速率+呼吸速率=$\frac{y-x}{6}$+$\frac{y-z}{3}$=$\frac{3y-2z-x}{6}$．
故答案為：
（1）等于  下降
（2）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體  2
（3）$\frac{3y-2z-x}{6}$

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖示主要考查光合作用與呼吸作用的過(guò)程，意在強(qiáng)化學(xué)生的識(shí)圖判斷和分析作答能力．