18.人參是多年生草本植物,喜陰涼,生長于以紅松為主的針闊混交林或落葉闊葉林下.當陽光穿過森林中的空隙時形成“光斑”,如圖是一株生長旺盛的人參在“光斑”照射前后光合作用吸收CO2 (實線)和釋放O2 (虛線)氣體量的變化曲線,據(jù)此分析:

(1)“光斑”開始前,人參葉片細胞積累葡萄糖的速率為0.1μmol/(m2•s).光斑照射開始后,光反應(光反應、暗反應)迅速增加,光斑照射后O2釋放曲線的變化說明可能是ADP、NADP+(ATP、ADP、NADPH、NADP+)對光反應有限制作用.
(2)第40s后,“光斑”移開,但CO2吸收速率曲線持續(xù)到第60s才下降成水平狀態(tài),是因為細胞中積累有一定量的[H]和ATP.
(3)圖中區(qū)域I為圖形abcd,區(qū)域Ⅱ為圖形ade,區(qū)域Ⅲ為圖形def,現(xiàn)巳知Ⅰ+Ⅱ的面積為84,則圖形Ⅱ+Ⅲ的面積為84.
(4)圖中“光斑”開始前和“光斑”移開后的時間段內(nèi),CO2產(chǎn)生的場所是線粒體基質(zhì).

分析 影響光合作用的環(huán)境因素包括光照強度、二氧化碳濃度、溫度等.
圖中光斑開始后,光合速率增強,因此光反應中水光解增多,導致產(chǎn)生的氧氣增多;由于光反應產(chǎn)生的[H]和ATP增多,促進暗反應,因此暗反應中二氧化碳固定增強,使二氧化碳吸收量增多.但是光斑離開后,光合作用又減弱.

解答 解:(1)“光斑”開始前,曲線中氧氣的釋放速率為0.6,由于光合作用過程中產(chǎn)生的氧氣:生成的葡萄糖=6:1,因此人參葉片細胞積累葡萄糖的速率為0.1μmol/m2•s.光斑照射開始后,光反應迅速增加,導致氧氣的釋放量增加;由于光反應產(chǎn)生ATP和[H]的過程中需要消耗ADP、NADP+,由于ADP和NADP+兩種物質(zhì)是有限的,光斑照射后O2釋放上升到一定程度后有所下降.
(2)20s到40s之間,氧氣的釋放多于二氧化碳的吸收,說明水的光解比二氧化碳固定量多,細胞中積累有一定量的[H]和ATP,因此第40S后,“光斑”移開,但CO2吸收速率曲線持續(xù)到第60S才下降成水平狀態(tài).
(3)圖中區(qū)域Ⅰ為圖形abcd,區(qū)域Ⅱ為圖形ade,區(qū)域Ⅲ為圖形def.由于光合作用過程中,吸收的二氧化碳總量等于釋放的氧氣量,因此Ⅰ+Ⅱ的面積為84,則圖形Ⅱ+Ⅲ的面積也為84.
(4)光合作用吸收二氧化碳,有氧呼吸第二階段產(chǎn)生二氧化碳,因此圖中“光斑”開始前和“光斑”移開后的時間段內(nèi),CO2產(chǎn)生的場所是線粒體基質(zhì).
故答案為:
(1)0.1     光反應     ADP、NADP+
(2)細胞中積累有一定量的[H]和ATP 
(3)84
(4)線粒體基質(zhì)

點評 本題考查植物細胞呼吸作用和光合作用的相關(guān)知識,意在考查學生對光合作用原理和呼吸作用原理的理解,掌握環(huán)境因素對光合作用過程的影響.

練習冊系列答案
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(2)血液中的氧被組織細胞利用經(jīng)過的途徑是(用圖中的數(shù)字和箭頭表示)⑤→①→⑥→②→⑦.
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(4)若某人長期營養(yǎng)不良,血漿中蛋白質(zhì)降低,會引起圖中[②]織液織液的液體增多,其結(jié)果將會引起組織水腫.

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