Question

【題目】請仔細分析下列各圖，根據所學知識回答問題

（1）圖甲代表某植物在一天內吸收CO2變化情況，若C、F時間所合成的葡萄糖速率相等，均為30mg/dm2·h，則A、C、F三點的呼吸強度的比較結果是______________。

（2）圖乙中光照強度為b時，該葉肉細胞光合作用速率_________（填<、=、>）呼吸作用速率，光照強度為c時，單位時間內該葉肉細胞從周圍吸收__________單位CO2。

（3）某同學研究甲湖泊中x深度生物光合作用和有氧呼吸。具體操作如下：取三個相同的透明玻璃瓶a、b、c，將a先包以黑膠布，再包以鉛箔。用a、b、c三瓶從待測水體深度取水，測定瓶中水內氧容量。將a瓶、b瓶密封再沉入待測水體深度，經24小時取出，測兩瓶氧含量，結果如圖丙。則24小時待測深度水體中生物光合作用制造的氧氣量是每瓶_____________。

（4）景天科植物A有一個很特殊的CO2同化方式：夜間氣孔開發，吸收的CO2生成蘋果酸儲存在液泡中（如圖一所示）：白天氣孔關閉，液泡中的蘋果酸經脫羧作用釋放CO2用于光合作用（如圖二所示）。十字花科植物B的CO2同化過程如圖三所示，請回答：

白天植物A進行光合作用所需的CO2的來源有______________。在上午10:00點時，突然降低環境中CO2濃度后的一小段時間內，植物A和植物B細胞中C3含量的變化分別是__________、___________；將植物B放入密閉的玻璃罩內，置于室外進行培養，用CO2濃度測定儀測得了該玻璃罩內CO2濃度的變化情況，繪成圖四的曲線。B～D段CO2相對含量下降的原因是_______________________。

Answer 1

【答案】 F>C=A < 0 k-v mol 蘋果酸經脫羧作用釋放的和呼吸作用產生的 A基本不變 B下降 植物的細胞呼吸速率小于光合作用速率

【解析】試題分析：圖甲中A點之前和H點之后，細胞只進行呼吸作用；AB段和GH段，細胞呼吸速率大于光合速率；B點和G點時，呼吸速率等于光合速率；BG段，細胞呼吸速率小于光合速率。圖中顯示的O2產生總量反映的是真正光合作用的量，CO2釋放量反映的是呼吸作用量與光合作用量的差值，a點時不產生氧氣，說明不進行光合作用，二氧化碳釋放可表示呼吸速率；光照強度為b時，該葉肉細胞CO2釋放量大于0，說明此時光合作用速率＜呼吸作用速率；光照強度為c時，單位時間內該葉肉細胞產生O2量為6單位，由a點對應的狀態分析可知，細胞呼吸需要的O2量也為6單位，則可釋放0單位的氧氣。

（1）A點光照強度為0，此時植物呼吸釋放二氧化碳速率為8mg/dm2h。C、F時間所合成的葡萄糖速率相等，均為30mg/dm2h，根據光合作用總反應式，6CO2→C6H12O6，假設C、F兩點光合吸收二氧化碳速率為x（實際光合速率），則180：264=30：x，求得x=44mg/dm2h，進一步可計算得到F點的呼吸速率為44（實際光合速率）-32（凈光合速率）=12mg/dm2h，C點的呼吸速率為44（實際光合速率）-36（凈光合速率）=8mg/dm2h，所以A、C、F三點的呼吸強度的比較結果是F＞C=A。

（2）圖乙中光照強度為a時，不產生氧氣，說明不進行光合作用，光合速率為0單位的氧氣。光照強度為b時，該葉肉細胞CO2釋放量大于0，說明該葉肉細胞光合作用速率＜呼吸作用速率，光照強度為c時，單位時間內該葉肉細胞產生O2量為6單位，由a點對應的狀態分析可知，細胞呼吸需要的O2量也為6單位，因此光照強度為c時，單位時間內該葉肉細胞從周圍吸收0單位的二氧化碳。

（3）c瓶相當于對照，其中的氧氣含量為三個相同透明玻璃瓶的初始氧含量（w）。a瓶包以黑膠布，再包以錫箔，瓶中的浮游植物由于得不到光照，只能進行呼吸作用，a瓶中的溶解氧就會減少，減少量即為呼吸作用強度，因此呼吸作用耗氧量=初始瓶溶解氧（w）-a瓶溶解氧（v）=w-v。b瓶是實驗組，b瓶中溶解氧的增加量即為凈光合量=b瓶溶解氧-初始瓶溶解氧=k-w，那么光合作用產生的氧氣量=凈光合量+呼吸量=（k-w）+（w-v）=k-v。

（4）白天植物A氣孔關閉，液泡中的蘋果酸經脫羧作用釋放CO2用于植物A進行光合作用，同時細胞有氧呼吸產生的CO2也能用于光合作用。由于A細胞的CO2是由細胞內部提供，故C5含量與環境中二氧化碳濃度無關，因此沒有變化；植物B吸收的CO2減少，因此二氧化碳的固定減弱，細胞中產生的C3降低，而C3的還原繼續消耗，因此細胞的葉綠體中C3含量下降。分析圖四的曲線可知，B～D段植物的細胞呼吸速率小于光合作用速率，植物細胞要從玻璃罩內吸收CO2，因此B～D段玻璃罩內CO2相對含量會下降。