Question

某課外活動(dòng)小組的同學(xué)為了研究A和B兩個(gè)植物物種對(duì)溫度及CO₂濃度的反應(yīng)，他們做了如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)一：將這兩種植物的葉片以不同的溫度處理，然后測(cè)定其光合作用速率和細(xì)胞呼吸的速率，結(jié)果如圖1所示．（注：實(shí)驗(yàn)一中的對(duì)照實(shí)驗(yàn)在溫度為30℃的條件下進(jìn)行，其他溫度處理得到的光合作用速率和細(xì)胞呼吸速率都是與30℃時(shí)的數(shù)據(jù)比較所得的百分率來(lái)表示的）；實(shí)驗(yàn)二：將A的成熟綠葉組織放在密封透明的小室內(nèi)，給以適宜光照，在不同CO₂濃度下測(cè)定光合作用效率，結(jié)果如圖2所示．請(qǐng)分析實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和結(jié)果回答下列題：
（1）在實(shí)驗(yàn)一中，測(cè)定光合作用速率時(shí)，影響測(cè)試結(jié)果的無(wú)關(guān)變量主要是

 

（舉兩例）．測(cè)定細(xì)胞呼吸速率時(shí)應(yīng)注意的環(huán)境條件是

 

．
（2）請(qǐng)研究圖1后判斷：物種A的光合作用和細(xì)胞呼吸分別超出哪個(gè)溫度時(shí)便會(huì)受抑制？
光合作用：

 

；細(xì)胞呼吸：

 

．
（3）請(qǐng)研究左圖后判斷：對(duì)兩個(gè)物種而言，是光合作用還是細(xì)胞呼吸對(duì)溫度較為敏感？

 

．
（4）請(qǐng)分析高溫導(dǎo)致光合作用受抑制的原因：（若有多個(gè)原因只要答出其中兩點(diǎn)即可）①

 

，②

 

．
（5）實(shí)驗(yàn)二的結(jié)果如圖2所示，圖2中光合作用增長(zhǎng)率最大的是

 

段．在

 

點(diǎn)時(shí)光合作用速率最大，此時(shí)葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：影響光合作用速率的環(huán)境因素,光反應(yīng)、暗反應(yīng)過(guò)程的能量變化和物質(zhì)變化,細(xì)胞呼吸的過(guò)程和意義

專題：

分析：解答本題用掌握：植物是通過(guò)光合作用來(lái)利用光能的，在葉綠體中將光能轉(zhuǎn)換為儲(chǔ)存在ATP中活躍的化學(xué)能，然后再轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)存在有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能．儲(chǔ)存在有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能再通過(guò)細(xì)胞呼吸轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能．
從圖中可以看出：
植物A：50℃時(shí)，光合作用受到影響，溫度為55℃時(shí)，CO₂的吸收量減少，光合作用會(huì)受抑制，溫度為55℃時(shí)，呼吸作用受到影響，溫度為57℃時(shí)，呼吸作用受抑制．55℃時(shí)，開始發(fā)生離子滲透作用．
植物B：40℃時(shí)，光合作用受到影響，溫度為48℃時(shí)，CO₂的吸收量減少，光合作用會(huì)受抑制，溫度為50℃時(shí)，呼吸作用受到影響，溫度為52℃時(shí)，呼吸作用受抑制．52℃時(shí)，開始發(fā)生離子滲透作用．

解答： 解：（1）實(shí)驗(yàn)一中，測(cè)定光合作用速率時(shí)，自變量為溫度，因變量為CO₂的吸收量和CO₂的釋放量，影響測(cè)試結(jié)果的無(wú)關(guān)變量主要是CO₂濃度、光照強(qiáng)度等，測(cè)定細(xì)胞呼吸速率時(shí)，應(yīng)該在黑暗中進(jìn)行，因?yàn)楣庹障轮参矬w即會(huì)進(jìn)行呼吸作用也會(huì)進(jìn)行光合作用．故應(yīng)做遮光處理．
（2）讀圖可知：50℃時(shí)，光合作用受到影響，溫度為55℃時(shí)，CO₂的吸收量減少，光合作用會(huì)受抑制，溫度為55℃時(shí)，呼吸作用受到影響，溫度為57℃時(shí)，呼吸作用受抑制．
（3）相對(duì)于植物B而言，植物A的光合作用和呼吸作用速率在較高的溫度才開始下降，因此植物A可能生活在熱帶地區(qū)．對(duì)A、B兩種植物而言，光合作用和呼吸作用相比，CO₂的吸收量最先受到影響，故光合作用過(guò)程對(duì)高溫更敏感．
（4）植物體的光合作用與呼吸作用都是生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)，這些反應(yīng)都是在酶的催化下完成的，而酶的活性又受諸多因子的影響，如溫度、水分等；另外生化反應(yīng)的原料，發(fā)生反應(yīng)場(chǎng)所的完整狀態(tài)等也影響其是否進(jìn)行下去等．因此，氣孔在高溫時(shí)關(guān)閉；CO₂濃度下降；水分減少；酶在高溫時(shí)活性降低甚至變性失活；高溫破壞了葉綠體及線粒體膜這些因素都能影響行光合作用和呼吸作用．
（6）圖2可知：光合作用增長(zhǎng)率最大的是在CD段，直到E點(diǎn)之前光合速率都不斷增大，故E點(diǎn)時(shí)光合速率最大，其葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體．
故答案為：
（1）CO₂濃度、光照強(qiáng)度    放在暗處（或遮光）
（2）50℃55℃
（3）光合作用
（4）①氣孔在高溫時(shí)關(guān)閉，影響氣體交換；②高溫使光合作用中的酶活性降低，甚至失活
（5）CD    E    細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體

點(diǎn)評(píng)：本題考查細(xì)胞呼吸、光合作用的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生分析題圖獲取有效信息的能力；能理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)，把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過(guò)比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論．