Question

【題目】下圖甲表示在一定條件下測得的某植物光照強度與光合速率的關系；圖乙表示該綠色植物的細胞代謝狀況；圖丙是某生物興趣小組將植物栽培在密閉玻璃溫室中，用紅外線測量儀測得室內的CO2濃度與時間關系的曲線。請分析回答下列問題：

（1）圖甲中的a點表示___________，c點時，細胞中產生ATP的非細胞器有____________。

（2）圖乙所示的該植物細胞代謝情況，可用圖甲中a—d四點中的__________來表示，也可用圖丙中e—j六個點中的__________表示。

（3）若光照一直存在且不變，則在光照強度大于____________klx時，植物才會表現出生長現象。在相同溫度下，將該植物的葉片置于8 klx光照下9小時，然后移到黑暗處15小時，則該24小時每100cm2葉片光合作用所消耗CO2的量為___________mmol。（用分數表示）

（4）若圖甲曲線表示該植物在30℃時光照強度與光合速率的關系，并且已知該植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃，那么在原有條件不變的情況下，將溫度降低到25℃，理論上分析c點將____（左移、右移、不變）。

（5）由圖丙可推知，密閉玻璃溫室中氧氣濃度最大的是________點，據圖所知經過24h后植物體內有機物含量_____（增加、減少、不變）。

Answer 1

【答案】 細胞呼吸強度（細胞呼吸釋放的CO2的量） 細胞質基質 d g 2 81/22 左移 h 減少

【解析】試題分析：本題以圖文結合的形式，綜合考查學生對光合作用和呼吸作用的過程以及影響光合作用的環境因素等相關知識的熟記和理解能力。圖甲中的縱坐標表示凈光合作用速率，根據“凈光合作用速率＝（總）光合作用速率－呼吸作用速率”的關系式，分析曲線的變化趨勢所蘊含的生物學信息及其形成原因。分析圖乙，應以箭頭指向和文字信息為切入點，聯系葉綠體和線粒體的功能，明辨光合作用速率與呼吸作用速率的關系。圖丙所示密閉玻璃溫室中CO2濃度的變化是呼吸作用釋放的CO2量與光合作用吸收的CO2量的綜合作用的結果，根據曲線的變化趨勢，判斷曲線上的各點或區段光合作用速率與呼吸作用速率的大小。在此基礎上結合題意并圍繞光合作用、細胞呼吸的知識對各問題情境進行分析解答。

(1)圖甲中的a點，所對應的光照強度為零，此時光合作用不能進行，但能進行呼吸作用，因此圖甲中的縱坐標表示凈光合作用速率，a點表示細胞呼吸強度（細胞呼吸釋放的CO2的量）。c點時凈光合作用速率為零，此時細胞呼吸和光合作用都能進行，因此產生ATP的非細胞器有細胞質基質。

(2)圖丙表示密閉玻璃溫室中CO2濃度與時間關系的曲線，依據曲線的變化趨勢可知：ef段和hj段的光合作用速率均小于呼吸作用速率，fh段的光合作用速率大于呼吸作用速率，而 f點和h點，光合作用速率等于呼吸作用速率；圖乙顯示：葉綠體中的CO2來自于線粒體和空氣，葉綠體釋放的O2的去向是進入線粒體和釋放到空氣中，說明該綠色植物細胞的光合作用速率大于呼吸作用速率，即凈光合作用速率大于零，因此圖乙所示的該植物細胞代謝情況，可用圖甲中a—d四點中的d來表示，也可用圖丙中e—j六個點中的g表示。

(3)植物的凈光合作用速率大于零時才有有機物的積累，植物才會表現出生長現象，據此分析甲圖可知：若光照一直存在且不變，則在光照強度大于2 klx時，植物才會表現出生長現象。在相同溫度下，將該植物的葉片置于8klx光照下9小時，然后移到黑暗處15小時，則該24小時每100cm2葉片光合作用所消耗CO2的量＝9小時光合作用所消耗CO2的量＝（凈光合作用速率＋呼吸作用速率）×9＝（12＋6）×9＝162mg。因CO2的摩爾質量＝44g/mol＝44mg/mmol，所以該24小時每100cm2葉片光合作用所消耗CO2的量＝162mg÷44mg/mmol＝81/22 mmol。

(4)圖甲中的 c點時凈光合作用速率為零，此時光合作用速率與呼吸作用速率相等。若圖甲曲線表示該植物在30℃時光照強度與光合速率的關系，并且已知該植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃，那么在原有條件不變的情況下，將溫度降低到25℃，則光合作用速率增大，呼吸作用速率減小，理論上c點將左移。

(5)結合對(2)的分析可知：在圖丙的fh段，光合作用速率大于呼吸作用速率，一直有O2的釋放，至h點時密閉玻璃溫室中氧氣濃度最大。e點時密閉玻璃溫室中CO2濃度小于j 點，說明在24h內，植物體光合作用吸收的總CO2量小于呼吸作用釋放的總CO2量，因此經過24h后植物體內有機物含量減少。