Question

為了更好的提高溫室大棚栽種作物的經(jīng)濟(jì)效益，科研人員對某作物進(jìn)行了溫度和O₂濃度的相關(guān)研究．圖1表示在適宜的光照、CO₂濃度等條件下測得的溫度與光合、呼吸的關(guān)系，圖2中曲線表示不同O₂濃度下葉表面溫度與光合作用速率的關(guān)系（已知O₂可與C₅結(jié)合，生成一個(gè)三碳化合物和一個(gè)二碳化合物，此二碳化合物不參與光合作用）．請回答：

（1）圖1中，當(dāng)溫度達(dá)到

 

時(shí)，植物不再進(jìn)行光合作用．在溫度為30℃時(shí)，葉肉細(xì)胞內(nèi)的[H]用于

 

．
（2）圖1中，40℃與60℃時(shí)，CO₂的吸收量均為0，二者的區(qū)別是：前者

 

，后者

 

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（3）結(jié)合暗反應(yīng)的過程，解釋圖2中高O₂濃度更能抑制光合作用速率的原因：

 

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（4）根據(jù)以上研究結(jié)果，該溫室大棚作物白天（適宜的光照）在0.03% CO₂濃度時(shí)，生長的最佳環(huán)境條件是

 

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Answer 1

考點(diǎn)：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化,細(xì)胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：分析圖1的坐標(biāo)：在適宜的光照、濃度等條件下測得的不同溫度下，實(shí)線表示在縱坐標(biāo)0以上表示植物從外界吸收CO₂，F(xiàn)點(diǎn)以后從葉片內(nèi)部吸收CO₂，60℃時(shí)植物由于呼吸作用停止不再吸收CO₂．虛線表示呼吸作用產(chǎn)生的CO₂量，40℃呼吸作用最高與55℃時(shí)呼吸作用消失，表示植物死亡．分析圖2的坐標(biāo)：圖2中曲線表示不同O₂濃度和葉表面溫度是影響光合作用速率的因素，O₂與更多的C₅結(jié)合，減少了用于還原的C₃化合物，從而降低了暗反應(yīng)二氧化碳的固定過程，降低了光合作用速率．

解答： 解：（1）從圖1中分析，當(dāng)溫度達(dá)到55℃時(shí)，呼吸作用消失，表示植物死亡，植物不再進(jìn)行光合作用．在溫度為30℃時(shí)，光合作用的光反應(yīng)，H₂O

光解

0₂+[H]；會(huì)產(chǎn)生[H]，其中[H]用于暗反應(yīng)中三碳化合物的還原；呼吸作用會(huì)產(chǎn)生[H]，有氧無氧第一步在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，會(huì)產(chǎn)少量；有氧第二步在線粒體中會(huì)產(chǎn)大量，在有氧呼吸的第三階段與O₂結(jié)合形成水．
（2）圖1中，F(xiàn)點(diǎn)40℃時(shí)CO₂的吸收量為0是由于此時(shí)呼吸速率=光合速率；55℃時(shí)呼吸作用消失，表示植物死亡，所以60℃時(shí)，CO₂的吸收量也為0，二者是有區(qū)別的．
（3）暗反應(yīng)首先發(fā)生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物結(jié)合形成兩分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP被還原．由題意可知：高O₂濃度更能抑制光合作用速率的原因是高O₂與更多的C₅結(jié)合，減少了用于還原的C₃化合物，從而降低了光合作用速率．
（4）根據(jù)以上研究結(jié)果，該溫室大棚作物白天（適宜的光照）在0.03% CO₂濃度時(shí)，生長的最佳環(huán)境條件是作物白天生長的最佳環(huán)境條件是CO₂吸收速率達(dá)到最快時(shí)對應(yīng)的溫度為室溫為30℃，O₂濃度1.5%．
故答案為：
（1）55℃與O₂結(jié)合形成水、還原三碳化合物（C₃）
（2）光合速率等于呼吸速率          光合速率和呼吸速率均為0（植物死亡）
（3）高O₂與更多的C₅結(jié)合，減少了用于還原的C₃化合物，從而降低了光合作用速率
（4）室溫為30℃，O₂濃度1.5%

點(diǎn)評：本題以圖形為載體，考查了影響光合作用速率的環(huán)境因素等相關(guān)知識．意在考查考生分析圖表提取有效信息的能力；能理解所學(xué)知識要點(diǎn)，把握知識間內(nèi)在聯(lián)系的能力綜合理解能力和綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決自然界和社會(huì)生活中的一些生物學(xué)問題．