Question

【題目】（一）甲圖為植物細胞內的某種生理活動，乙圖為植物在溫度為15 ℃(實線)和25 ℃(虛線)時光照強度和氧氣釋放速度的變化關系）。請據圖分析下列問題：

(1)甲圖中，①過程中植物需要從外界吸收二氧化碳，若要研究二氧化碳的去向，通常采用_________方法；②過程產生的C6H12O6被分解成二氧化碳的場所有___________________。

(2)請根據乙圖分析該植物在15℃、10千勒克斯的光照條件下，每小時光合作用所產生的氧氣量是________mg。

(3)如果在陰雨天氣，溫室內光照強度小于5千勒克斯，請據乙圖判斷采取什么措施可以有助于提高產量__________________________________。

（二）將某種植物葉片置于適宜的光照和溫度條件下，葉肉細胞中C5的相對含量隨細胞間隙CO2濃度的變化曲線。請回答下列問題：

(1)CO2在RuBP羧化酶作用下與C5結合生成C3，據圖分析，A→B的變化是由于葉肉細胞吸收CO2速率_________，B→C保持穩(wěn)定的內因是受到___________限制。

(2)研究發(fā)現，綠色植物中RuBP羧化酶具有雙重活性，催化如下圖所示的兩個方向的反應，反應的相對速度取決于O2和CO2的相對濃度。

在葉綠體中，在RuBP羧化酶催化下C5與___________反應，形成的___________進入線粒體放出CO2，稱之為光呼吸。光合產物1/3以上要消耗在光呼吸底物上，據此推測，CO2濃度倍增可以使光合產物的積累增加，原因是___________。

Answer 1

【答案】同位素示蹤法(放射性同位素標記） 細胞質基質、線粒體 50 適當降低溫度 增加 RuBP羧化酶數量（濃度） O2 二碳化合物（C2） 高濃度CO2可減少光呼吸

【解析】

本題采用圖文結合的形式，考查學生對細胞呼吸過程、光合作用過程及其影響因素等相關知識的識記和理解能力，以及獲取信息、分析問題的能力。

（一）(1) 甲圖為暗反應，其中①過程表示CO2固定，在此過程中若要研究植物從外界吸收的CO2的去向，通常采用同位素示蹤法(或放射性同位素標記法）。②過程表示C3的還原，產生的C6H12O6需通過細胞呼吸才能被分解成CO2；CO2產生于在細胞質基質中進行的無氧呼吸的第二階段與在線粒體基質中進行的有氧呼吸的第二階段。

(2) 乙圖中，當光照強度為零時的縱坐標數值表示呼吸速率，當光照強度大于零時的縱坐標數值表示凈光合速率。在15℃、10千勒克斯的光照條件下，呼吸速率＝10mg/h，凈光合速率＝40mg/h，所以每小時光合作用所產生的氧氣量＝凈光合速率＋呼吸速率＝40＋10＝50mg。

(3) 乙圖中，光照強度小于5千勒克斯時，15℃時的氧氣釋放速率高于25℃時的氧氣釋放速率，但呼吸速率卻低于25℃時的呼吸速率。可見，如果在陰雨天氣，溫室內光照強度小于5千勒克斯，可以適當降低溫度，從而有助于產量的提高。

（二）(1) 已知RuBP羧化酶催化暗反應過程中的C5與CO2結合生成C3。A→B段顯示，隨著細胞間隙CO2濃度的增加，葉肉細胞中C5的含量逐漸降低，說明C5與CO2結合生成C3的過程加快，細胞中生成的C3增多，在一定程度上促進了C3的還原過程，加快了ATP的消耗，進而使葉肉細胞吸收CO2的速率增加。B→C段顯示，葉肉細胞中C5的含量不再隨著細胞間隙CO2濃度的增加而增加，究其內因是RuBP羧化酶數量（濃度）限制了光合作用的進行。

(2) 分析圖示可知：在葉綠體中，在RuBP羧化酶催化下C5與O2反應，形成的二碳化合物（C2）進入線粒體放出CO2，稱之為光呼吸。當CO2濃度倍增時，RuBP羧化酶催化C5與O2反應形成二碳化合物（C2）的反應減慢，而催化C5與CO2結合生成C3的反應加快，進而獲得更多的光合產物。可見，CO2濃度倍增可以使光合產物的積累增加的原因是：高濃度CO2可減少光呼吸。