Question

8．如圖為某植物的葉肉細(xì)胞中光合作用和細(xì)胞呼吸的物質(zhì)變化示意圖，其中a、b、c表示物質(zhì)，①～④表示生理過(guò)程，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）圖中過(guò)程①、③發(fā)生的場(chǎng)所分別是類囊體薄膜、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，物質(zhì)b是CO₂．
（2）在生長(zhǎng)旺盛時(shí)期，植物體內(nèi)過(guò)程①、③、④產(chǎn)生ATP的數(shù)量關(guān)系是①＞③+④（填“＞”或“=”或“＜”）．
（3）若用¹⁸O標(biāo)記H₂O，那么在圖中過(guò)程④的最終產(chǎn)物中，有可能檢測(cè)到¹⁸O的物質(zhì)有CO₂、H₂O．若圖中b含量突然增加，短期內(nèi)細(xì)胞中C₃含量將上升．
（4）若將該植物放在特定實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)，研究溫度對(duì)光合作用與細(xì)胞呼吸的影響（其余實(shí)驗(yàn)條件均為理想條件），實(shí)驗(yàn)以CO₂的吸收量與釋放量為指標(biāo)．實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示：

溫度（℃）	5	10	15	20	25	30	35
光照下吸收CO2（mg/h）	1.00	1.75	2.50	3.25	3.75	3.50	3.00
黑暗中釋放CO2（mg/h）	0.50	0.75	1.00	1.50	2.25	3.00	3.50

①表中數(shù)據(jù)顯示，該綠色植物呼吸速率隨溫度升高而升高，其原因是在一定范圍內(nèi)，酶的活性隨著溫度的升高而增強(qiáng)．
②若每天對(duì)該植物交替進(jìn)行12h光照和12h黑暗處理，該植物生長(zhǎng)的最適溫度為25℃左右．

Answer 1

分析 1、根據(jù)題意和圖示分析可知：①表示光反應(yīng)，②表示暗反應(yīng)，③表示葡萄糖為底物有氧呼吸的第一階段，④表示有氧呼吸的第二、三階段，是丙酮酸的徹底氧化分解．其中a是氧氣，b是二氧化碳．
2、本題的實(shí)驗(yàn)變量有兩個(gè)：溫度和有無(wú)光照，而做出本題的關(guān)鍵是要理解光照下吸收CO₂數(shù)值表示凈光合作用速率，黑暗中釋放CO₂表示呼吸作用速率．然后，比較表格中的數(shù)字，根據(jù)數(shù)據(jù)的變化特點(diǎn)可以得出呼吸速率隨著溫度的升高而增強(qiáng)，而凈光合速率隨著溫度的不斷升高出現(xiàn)先增強(qiáng)后下降的趨勢(shì)，25℃達(dá)到最大值．

解答 解：（1）圖中：①表示光反應(yīng)，③表示葡萄糖為底物有氧呼吸的第一階段，過(guò)程①、③發(fā)生的場(chǎng)所分別是類囊體薄膜、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，物質(zhì)b是CO₂．
（2）在生長(zhǎng)旺盛時(shí)期，光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度．光合制造有機(jī)物，呼吸作用分解有機(jī)物，由于細(xì)胞呼吸分解有機(jī)物所釋放的能量只有一部分轉(zhuǎn)移到ATP中，其余以熱能形式散失，所以生長(zhǎng)中的植物①過(guò)程產(chǎn)生ATP的總量大于③④過(guò)程產(chǎn)生ATP的總量．
（3）如果標(biāo)記H₂¹⁸0中的氧，則光反應(yīng)產(chǎn)的氧氣中有放射性，a中有放射性，它參與④過(guò)程形成水，所以水中有放射性．若圖中CO₂含量突然增加，短期內(nèi)細(xì)胞中C₃生成含量有所增加，但還原過(guò)程不變，所以最終含量上升．
（4）①在一定范圍內(nèi)，酶的活性隨著溫度的升高而增強(qiáng)，因此，在一定范圍內(nèi)，該綠色植物呼吸速率隨溫度升高而升高．
②根據(jù)數(shù)據(jù)的變化特點(diǎn)可以得出呼吸速率隨著溫度的升高而增強(qiáng)，而凈光合速率隨著溫度的不斷升高出現(xiàn)先增強(qiáng)后下降的趨勢(shì)，25℃達(dá)到最大值．凈光合作用速率為3.75，該植物生長(zhǎng)的最適溫度為25℃左右．
故答案為：
（1）類囊體薄膜   細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)   CO₂        
（2）＞
（3）CO₂、H₂O   上升
（4）①在一定范圍內(nèi)，酶的活性隨著溫度的升高而增強(qiáng)     ②25℃

點(diǎn)評(píng) 本題難度適中，著重考查考生的識(shí)圖能力，實(shí)驗(yàn)探究能力，運(yùn)用單因素研究光合作用的能力，以及光合作用和呼吸作用過(guò)程中有關(guān)物質(zhì)的計(jì)算能力，在計(jì)算時(shí)善于利用公式：光合作用過(guò)程中二氧化碳的消耗總量=凈光合作用二氧化碳消耗量+呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳量．