Question

5．回答下列有關光合作用和呼吸作用的問題
圖1表示光合作用過程概要的模式圖．其中，①〜④表示化學反應，A〜F代表物質．圖2表示將某綠藻細胞懸浮液放入密閉的容器中，在保持一定的pH值和溫度時，給予不同條件時細胞懸浮液中溶解氧濃度變化的模式圖．
據圖回答問題：

（1）寫出下列反應或物質的名稱．④暗反應D[H]
（2）據圖2分析，該綠藻細胞的呼吸速率為2.5微摩爾/分．
（3）在圖2中乙處光照開始后，溶解氧濃度稍有增加，但稍后不再增加而穩(wěn)定，原因是開始時C0₂濃度較高一段時間后CO₂減少使光合作用等干呼吸作用．
（4）若在圖2中丁處給予適宜條件，使溶解氧的變化如圖中的b，預計1小時后，實際產生的氧氣量為750微摩爾．
（5）上海世博會開館，美麗的場館令人心馳神往．瑞士館的造型是一個想象中未來世界的輪廓，頂部是一片青蔥的植物．觀眾可在十分鐘內乘坐環(huán)狀纜車從底樓到頂樓．而法國館以“感性城市”為主題，頂部也是一片綠色植物．屋頂的植物可以進行光合作用，對改善城市生態(tài)系統和生態(tài)農業(yè)工業(yè)化有重要意義．為了提高屋頂植物的生態(tài)效益，有人做了相關實驗，繪出下列兩圖．請回答有關的問題．

①圖3表示在一定的二氧化碳條件下，某植物光合速度與光照強度和溫度的關系．當溫度為30°C、光照強度小于12千勒克司時，限制該植株光合速度的因素是光照強度．當光照強度大于12千勒克司時，限制該植株光合速度的因素是CO₂濃度．
②圖4表示某植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、d時，C0₂釋放量和0₂吸收量的關系圖，在a、b、c、d四濃度中，最適合該植物器官儲藏的氧濃度是c．

Answer 1

分析 據圖分析：從圖1和2可知，①光能的吸收，②水的光解，③ATP個合成，④暗反應，A是水，B是氧氣，C是CO₂，D是NADPH，E是ATP，F是糖類．光照之前只進行呼吸作用，只需根據氧氣吸收的總量比時間即可計算出呼吸速率．光照影響光合作用的光反應過程，它能促進ATP的生成和水的光解．在丙處添加CO₂時，要考慮到二氧化碳影響的是光合作用的暗反應中的二氧化碳的固定．丁點以后，若曲線不變，則表示光合作用等于呼吸作用強度；若曲線上升，則表示光合作用大于呼吸作用強度；如果曲線下降，則表示光合作用小于呼吸作用或只進行呼吸作用．
圖3表示不同光照強度和溫度對光合作用的影響的曲線．圖4表示不同氧濃度對有氧呼吸和無氧呼吸的影響．據此分析作答．

解答 解：（1）圖中①②③為光合作用的光反應，①光能的吸收，②水的光解，③ATP個合成；④表示暗反應．D表示水的光解產生NADPH．
（2）在光照開始之前，細胞只進行呼吸作用，呼吸作用第一階段的場所為細胞質基質，第二、三兩階段發(fā)生在線粒體中．在0～4分細胞吸收的氧氣的值=210-200=10微摩，因此該綠藻細胞的呼吸速率=10÷4=2.5微摩/分．
（3）由于容器是密閉的，在乙處時，由于環(huán)境中積累了較多的CO₂，在光照開始時，光合作用速率大于呼吸作用速率，氧氣釋放，氧濃度稍有增加；但是一段時間后，容器中CO₂減少，光合作用速率下降，最后光合作用速率與呼吸作用速率相等，氧氣不再釋放，氧濃度不再增加．
（4）據圖分析曲線b，凈光合作用量為10微摩爾/分；呼吸量為2.5微摩爾/分，由此計算出每分總光合作用量為12.5微摩爾/分．所以1小時實際產生氧氣量=12.5微摩爾/分×60分﹦750微摩爾．
（5）①據圖3分析，當溫度為30℃、光照強度小于12千勒克司時，植物的光合作用隨著光照強度的增加而增強，所以此時的光合作用受到光照強度的限制．當光照強度大于12千勒克司時，已經達到光飽和點，此時限制該植株光合速度的因素是無關變量二氧化碳濃度．
②據圖4分析，氧氣濃度為c時，細胞總呼吸較低，較適于儲藏該植物的器官．
故答案為：
（1）暗反應[H]
（2）2.5
（3）開始時C0₂濃度較高一段時間后CO₂減少使光合作用等干呼吸作用    
（4）750
（5）光照強度   CO₂濃度   C

點評 本題考查了影響光合作用和呼吸作用的環(huán)境因素，意在考查考生能從題目所給的圖形中獲取有效信息的能力；理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系的能力；能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論的能力．