Question

2．光合作用與細胞呼吸是植物體的兩個重要生理活動，圖甲表示綠色植物的光合作用與細胞呼吸兩者之間的關系．圖乙表示在光照充足、CO₂濃度適宜的條件下，溫度對某植物光合作用速率和呼吸速率的影響，圖中實線表示實際光合作用速率，虛線表示呼吸速率．據圖分析回答下列問題：

（1）圖甲中，①～⑤過程（僅考慮有氧條件）中能使ADP含量減少的過程是①③④（寫序號），②過程中發(fā)生的能量變化是ATP中活躍的化學能轉變成有機物中穩(wěn)定的化學能，過程④可發(fā)生在植物細胞的線粒體中．
（2）分析圖乙可知，光合作用、細胞呼吸都受溫度的影響，其中與光合作用有關的酶對高溫更為敏感；酶的作用機理是降低化學反應的活化能．
（3）若晝夜不停地光照，圖乙植物生長的最適溫度約是30℃；若溫度保持在25℃的條件下，長時間每天交替進行12h光照、12h黑暗，該植物能（填“能”或“不能”）正常生長；若該植物在密閉環(huán)境中，溫度為40℃時，體內最可能積累酒精．
（4）下表表示在一定的CO₂濃度和適宜的溫度條件下，測定的某植物在不同光照條件下的光合作用速率[單位是CO₂mg/（100cm²葉•小時）]，表中負值表示CO₂釋放量，正值表示CO₂吸收量．據表推測，該植物呼吸速率約是4.0CO₂mg/（100cm²葉•小時），當光照強度超過8.0千勒克斯時，影響光合作用的因素開始發(fā)生變化．

光照強度 （千勒克斯）	光合作用速率測量值 [CO2mg/（100cm2葉•小時）]
1.0	-2.0
3.0	+2.0
5.0	+6.0
7.0	+10.0
8.0	+12.0
10.0	+12.0

Answer 1

分析 圖甲中，①表示光合作用的光反應階段，⑤表示暗反應中二氧化碳的固定，②表示暗反應中三碳化合物的還原，③表示有氧呼吸的第一階段，④表示有氧呼吸的第二、三兩個階段．X物質表示光合作用中的三碳化合物，Y表示丙酮酸．
由乙圖可知，在高溫時，真正光合作用速率曲線比呼吸作用速率曲線下降的快，說明與光合作用有關的酶對高溫更為敏感；并且在溫度為30℃條件下，真正光合作用速率與呼吸作用速率的差值最大；當環(huán)境溫度為40℃時，真正光合作用速率等于呼吸作用速率．凈光合作用速率=真正光合作用速率-呼吸作用速率，只有凈光合作用速率大于零時，植物才能生長．

解答 解：（1）甲圖中，②暗反應中三碳化合物的還原消耗ATP，能使ADP含量增多．①光反應、③有氧呼吸的第一階段、④有氧呼吸的第二、三兩個階段都要合成ATP，能使ADP含量減少．②暗反應中三碳化合物的還原發(fā)生的能量變化是ATP中活躍的化學能轉變成有機物中穩(wěn)定的化學能．過程④有氧呼吸的第二、三兩個階段可發(fā)生線粒體中．
（2）圖中可以看出，光合作用的最適溫度為30℃，超過該溫度后，光合作用強度開始下降，而呼吸作用在42℃是最強，因此光合作用有關的酶對髙溫更為敏感．在光合作用和呼吸作用過程中，有關酶的作用機理是酶能降低化學反應的活化能．
（3）分析圖乙實線與虛線的差距，在30℃時兩曲線的相對量的差值最大，說明此時凈光合速率（=實際光合速率-呼吸作用速率）最大，即有機物積累量最多，最有利于植物生長．若溫度保持在25℃的條件下，圖中可以看出，光合作用強度為6單位，呼吸作用強度為2單位左右，因此每天交替進行12h光照、12h黑暗，凈光合作用量=6×12-2×24=24＞0，因此植物能生長．在密閉環(huán)境中缺氧，該植物無氧呼吸會產生酒精．
（4）隨著光照強度增強，光合速率不斷增強，并且從表格中數據看出呈正比關系，因此光照為0時只進行呼吸作用，其對應的值為呼吸速率，其對應值應為4.0CO₂mg/（100cm²葉•小時）．表格中看出，當光照強度超過8.0千勒克斯時，光合速率不再增加，因此影響光合作用的因素由光照強度變成二氧化碳濃度或溫度等．
故答案為：
（1）①③④ATP中活躍的化學能轉變成有機物中穩(wěn)定的化學能      線粒體
（2）酶能降低化學反應的活化能
（3）30℃能       酒精
（4）4.0     8.0

點評 本題屬于中檔題，屬于考綱中識記、理解層次的要求，考查了光合作用和呼吸作用的過程及能量變化、影響光合作用和呼吸作用的環(huán)境因素，要求考生具有一定的識圖能力和分析能力，在解題過程中明確凈光合作用、真正光合作用速率和呼吸作用速率三者的之間的關系．