Question

7．如圖為某綠色植物葉肉細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的部分代謝，其中①～⑧表示不同生理過(guò)程；如表列出了在不同光照強(qiáng)度與溫度條件下該植物所在環(huán)境中氧氣的變化量．回答下列問(wèn)題：

光照強(qiáng)度（klx） O2變化量（mg•h-1） 溫度	0	5	10
10℃	-0.5	+3.0	+4.0
20℃	-1	+2.0	+5.0

（1）圖中的①②（填數(shù)字序號(hào)）過(guò)程只能發(fā)生在生物膜上．該植物葉肉細(xì)胞在0klx光照條件下能發(fā)生圖中的①③④⑦⑧（填數(shù)字序號(hào)）過(guò)程．
（2）CO₂濃度屬于表中所示實(shí)驗(yàn)中的無(wú)關(guān)變量．植物光合作用過(guò)程中CO₂濃度突然降低將導(dǎo)致短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C₃含量降低，結(jié)合圖甲中⑤、⑥過(guò)程分析原因：CO₂濃度降低導(dǎo)致過(guò)程⑤減弱，使C₃產(chǎn)生量減少，而短時(shí)間內(nèi)⑥過(guò)程正常進(jìn)行，導(dǎo)致C₃消耗量不變．
（3）該植物在20℃、10klx的條件下培養(yǎng)4小時(shí)共產(chǎn)生氧氣24mg．若此植物在20℃、5klx的條件下培養(yǎng)4.8小時(shí)后轉(zhuǎn)入10℃、黑暗環(huán)境中繼續(xù)培養(yǎng)19.2小時(shí)，在此24小時(shí)中該植物不能正常生長(zhǎng)，其原因?yàn)樵?4小時(shí)中該植物光照下積累的有機(jī)物量等于黑暗中消耗的有機(jī)物量，所以植物不能正常生長(zhǎng)．

Answer 1

分析 1、分析題圖的代謝途徑可知，①是由水形成氧氣，是光合作用的光反應(yīng)階段，發(fā)生在葉綠體的類囊體膜上，該過(guò)程還產(chǎn)生還原氫和ATP；②過(guò)程是氧氣形成水，是有氧呼吸第三階段，植物葉肉細(xì)胞中發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上，該過(guò)程還產(chǎn)生ATP；③過(guò)程是ATP水解，發(fā)生在消耗能量的部位，④過(guò)程是ATP合成，光合作用過(guò)程能合成ATP，發(fā)生在葉綠體的類囊體膜上⑤，有氧呼吸產(chǎn)生ATP，發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜上；⑤都二氧化碳形成三碳化合物，屬于二氧化碳固定，⑥過(guò)程是三碳化合物被還原形成有機(jī)物，是三碳化合物還原過(guò)程，⑤⑥是光合作用的暗反應(yīng)階段，需要消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的還原氫和ATP，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中；⑧是有機(jī)物形成丙酮酸過(guò)程，是葡萄糖酵解階段，發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，⑦過(guò)程是有氧呼吸第二、第三階段，發(fā)生在線粒體中，⑦⑧是有氧呼吸過(guò)程．
2、由表格信息可知，實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度和光照強(qiáng)度，因變量是環(huán)境中氧氣的變化，因此實(shí)驗(yàn)的目的是探究溫度、光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響，由于因變量是植物所處的環(huán)境的氧氣變化，因此測(cè)定的光合作用強(qiáng)度是凈光合作用強(qiáng)度；光照強(qiáng)度為0時(shí)，氧氣的變化量是呼吸作用強(qiáng)度．

解答 解：（1）①是水的光解，發(fā)生在葉綠體的類囊體膜上，②是有氧呼吸第三階段，發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上；植物葉肉細(xì)胞在0klx光照條件下，不能進(jìn)行光合作用，進(jìn)行細(xì)胞呼吸等其他生命活動(dòng)，能分解有機(jī)物釋放能量，合成ATP，同時(shí)消耗能量的過(guò)程伴隨ATP水解，因此發(fā)生的生理過(guò)程是③④⑦⑧．
（2）由表格信息可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度和光照強(qiáng)度，二氧化碳濃度屬于無(wú)關(guān)變量；二氧化碳濃度降低導(dǎo)致過(guò)程⑤減弱，使C₃產(chǎn)生量減少，而短時(shí)間內(nèi)⑥過(guò)程正常進(jìn)行，導(dǎo)致C₃消耗量不變，所以細(xì)胞內(nèi)三碳化合物含量C₃含量降低．
（3）由表格信息可知，20℃、10klx的條件下，凈光合作用強(qiáng)度是5mg/h，20℃呼吸作用強(qiáng)度是1mg/h，因此實(shí)際呼吸作用強(qiáng)度是6mg/h，4小時(shí)共產(chǎn)生氧氣4×6=24mg；
20℃、5klx的條件下，凈光合作用強(qiáng)度是2mg/h，10℃條件下呼吸作用強(qiáng)度是0.5mg/h，此植物在20℃、5klx的條件下培養(yǎng)4.8小時(shí)后轉(zhuǎn)入10℃、黑暗環(huán)境中繼續(xù)培養(yǎng)19.2小時(shí)，有機(jī)物的積累量是2×4.8-0.5×19.2=0mg，因此不能正常生長(zhǎng)．
故答案為：
（1）①②①③④⑦⑧
（2）無(wú)關(guān)    CO₂濃度降低導(dǎo)致過(guò)程⑤減弱，使C₃產(chǎn)生量減少，而短時(shí)間內(nèi)⑥過(guò)程正常進(jìn)行，導(dǎo)致C₃消耗量不變
（3）24       在24小時(shí)中該植物光照下積累的有機(jī)物量等于黑暗中消耗的有機(jī)物量，所以植物不能正常生長(zhǎng)

點(diǎn)評(píng) 本題旨在考查學(xué)生理解光合作用、呼吸作用過(guò)程中的物質(zhì)變化、能量變化，光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間的關(guān)系，實(shí)際光合作用、凈光合作用、呼吸作用之間的關(guān)系，光照強(qiáng)度、溫度對(duì)光合作用和呼吸作用的影響，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，并結(jié)合題圖信息進(jìn)行推理、解答問(wèn)題．