Question

20．某科研人員將綠色的小麥葉片放在溫度適宜的密閉容器內(nèi)，在不同的光照條件下，測(cè)定該容器內(nèi)氧氣量的變化如圖所示．分析回答：

（1）寫(xiě)出該植物光合作用總反應(yīng)式6H₂O+6CO₂$→_{葉綠體}^{光能}$C₆H₁₂O₆（葡萄糖）+6O₂或者H₂O+CO₂$→_{葉綠體}^{光能}$（CH₂O）+O₂．
（2）A點(diǎn)以后的短時(shí)間內(nèi)，葉片細(xì)胞內(nèi)C₅的量將增加．B點(diǎn)時(shí)，葉片的光合作用速率等于（“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用速率．
（3）在0～5min內(nèi)，曲線下降的原因是呼吸作用消耗氧氣．在5～15min內(nèi)，曲線斜率逐漸減少的原因是光合作用使密閉容器內(nèi)的CO₂濃度逐漸減少，光合作用速率逐漸下降．
（4）如果小麥葉片的呼吸速率始終不變，則在5～15min內(nèi)，小麥葉片光合作用的平均速率（用氧氣產(chǎn)生量表示）是6×10^-8mol/min．
（5）同一小麥植株的底部葉片呼吸作用強(qiáng)度比頂部葉片弱，其內(nèi)部原因最可能是底部葉片衰老，酶活性降低．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：在0～5min之間，容器處于黑暗條件下，此時(shí)植物只進(jìn)行呼吸作用，因此氧氣的減少量可表示呼吸作用消耗量，同時(shí)也可以計(jì)算出呼吸速率；5min之后，給予光照，此時(shí)植物同時(shí)進(jìn)行光合作用和呼吸作用，因此氧氣的減少量可以表示凈光合作用量．

解答 解：（1）光合作用的反應(yīng)式為：6H₂O+6CO₂$→_{葉綠體}^{光能}$C₆H₁₂O₆（葡萄糖）+6O₂或者H₂O+CO₂$→_{葉綠體}^{光能}$（CH₂O）+O₂．
（2）A點(diǎn)給予光照，植物開(kāi)始進(jìn)行光反應(yīng)，導(dǎo)致C₃化合物開(kāi)始還原，C₃化合物合成不變，因此C₃化合物在短時(shí)間內(nèi)減少，同時(shí)C₅的來(lái)路增加，去路不變，因此含量增加．B點(diǎn)時(shí)，植物光合作用和呼吸作用同時(shí)進(jìn)行，呼吸作用消耗光合作用產(chǎn)生的氧氣，B點(diǎn)時(shí)容器內(nèi)氧氣量不再發(fā)生變化，說(shuō)明光合作用產(chǎn)生的氧氣正好被呼吸作用消耗掉，即呼吸作用速率等于光合作用速率．
（3）據(jù)圖可知，0～5分鐘之間，小麥葉片在暗室中只進(jìn)行呼吸作用．10～15min給予光照后，小麥葉片進(jìn)行光合作用，產(chǎn)生了大量氧氣．隨著光合作用的進(jìn)行，光合作用使密閉容器內(nèi)的CO₂濃度逐漸減少，光合作用速率逐漸下降．
（4）據(jù)圖可知，0～5分鐘之間，小麥葉片在暗室中只進(jìn)行呼吸作用，所以呼吸作用每分鐘消耗氧氣量=（5-4）×10^-7mol÷5min=0.2×10^-7mol/min；5～15min之間，小麥的凈光合作用速率=（8-4）×10^-7mol÷10min=0.4×10^-7mol/min；故5～15min小麥的平均光合作用速率=凈光合作用速率+呼吸消耗=0.4×10^-7mol/min+0.2×10^-7mol/min=6×10^-8mol/min．
（5）同一小麥植株的底部葉片呼吸作用強(qiáng)度比頂部葉片弱，其內(nèi)部最可能的原因是底部葉片衰老，酶活性降低．
故答案為：
（1）6H₂O+6CO₂$→_{葉綠體}^{光能}$C₆H₁₂O₆（葡萄糖）+6O₂或者H₂O+CO₂$→_{葉綠體}^{光能}$（CH₂O）+O₂ 
（2）增加   等于　　
（3）呼吸作用消耗氧氣    光合作用使密閉容器內(nèi)的CO₂濃度逐漸減少，光合作用速率逐漸下降
（4）6×10^-8
（5）底部葉片衰老，酶活性降低

點(diǎn)評(píng) 本題以曲線圖為載體，考查了光合作用和呼吸作用之間的關(guān)系以及影響光合作用的環(huán)境因素，意在考查考生的析圖能力、數(shù)據(jù)處理能力和圖文轉(zhuǎn)化能力，難度適中．考生要明確圖中黑暗時(shí)只進(jìn)行呼吸作用，光照時(shí)光合作用和呼吸作用同時(shí)進(jìn)行，由此分別計(jì)算出呼吸速率和凈光合速率；并且運(yùn)用公式：總光合速率=凈光合速率+呼吸速率．