Question

4．在一定濃度的CO₂和最適溫度條件下，測(cè)定某植物葉片在不同光照條件下的光合作用速度與光照強(qiáng)度的關(guān)系（如圖一），該植物葉片的細(xì)胞呼吸與環(huán)境中O₂濃度關(guān)系（如圖二）．請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：
（1）圖一中，影響a點(diǎn)上下移動(dòng)的兩個(gè)外界因素有O₂濃度、溫度；b點(diǎn)所示條件下，該植物葉肉細(xì)胞內(nèi)能夠產(chǎn)生ATP的部位是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體；適當(dāng)提高外界溫度，圖中c點(diǎn)將向左下方
移動(dòng)．由圖一可知，在連續(xù)光照條件下，光照強(qiáng)度大于2klx時(shí)，植物才會(huì)表現(xiàn)出生長(zhǎng)現(xiàn)象．在相同溫度下，將該植物的葉片置于8klx光照下10小時(shí)，然后移到黑暗處14小時(shí)，則該24小時(shí)內(nèi)每50cm²葉片的光合作用所消耗的CO₂的總量為90mg．
（2）圖二中細(xì)胞呼吸的有關(guān)曲線需在什么條件下測(cè)得？黑暗（或無(wú)光、遮光）；當(dāng)O₂濃度為5%時(shí)，細(xì)胞呼吸的方式為厭氧呼吸和需氧呼吸．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖一表示在一定濃度的CO₂和適當(dāng)溫度條件下，測(cè)定番茄葉片在不同光照條件下的光合作用速度與光照強(qiáng)度的關(guān)系．a(chǎn)點(diǎn)時(shí)，光合強(qiáng)度為0，此時(shí)植物細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用；ab段，呼吸作用強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度；b點(diǎn)時(shí)，呼吸作用強(qiáng)度等于光合作用強(qiáng)度；b點(diǎn)之后，呼吸作用強(qiáng)度小于光合作用強(qiáng)度．
圖二表示細(xì)胞呼吸與環(huán)境中O₂濃度關(guān)系．實(shí)線表示有氧呼吸強(qiáng)度與環(huán)境中O₂濃度關(guān)系，虛線表示總的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度與環(huán)境中O₂濃度關(guān)系．

解答 解：（1）a點(diǎn)時(shí)，光照強(qiáng)度為0，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，故影響其大小的主要外界因素為O₂濃度和溫度．b點(diǎn)時(shí)，光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，植物葉肉細(xì)胞內(nèi)能夠產(chǎn)生ATP的部位有葉綠體、線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)．c點(diǎn)為光飽和點(diǎn)，ADP參與光反應(yīng)中ATP的合成，ATP在光反應(yīng)階段合成，故在葉綠體中的移動(dòng)方向?yàn)槿~綠體基質(zhì)→類(lèi)囊體薄膜．題干中是“適當(dāng)溫度條件下”，故適當(dāng)提高外界溫度，酶的活性降低，光合作用減弱，圖中c點(diǎn)即光飽和點(diǎn)將向左下移動(dòng)．
光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度時(shí)，有機(jī)物才會(huì)積累，植物表現(xiàn)出生長(zhǎng)現(xiàn)象，該曲線中光照強(qiáng)度大于2klx時(shí)，植物的光合作用強(qiáng)度才會(huì)大于呼吸作用強(qiáng)度，才能表現(xiàn)出生長(zhǎng)現(xiàn)象；分析題圖可知，8klx光照下，植物凈光合作用的強(qiáng)度是12mg/h，實(shí)際光合作用的強(qiáng)度是12+6=18mg/h，因此，植物一天中只有10小時(shí)光照，因此每50cm²葉片的光合作用所消耗的CO₂的量為18×10÷2=90mg．
（2）由于光合作用也能吸收和釋放氣體，因此圖二中細(xì)胞呼吸的有關(guān)曲線需在黑暗條件下測(cè)得．由圖二可知，當(dāng)O₂濃度為5%時(shí)，總的呼吸強(qiáng)度大于有氧呼吸強(qiáng)度，因此細(xì)胞呼吸的方式為無(wú)氧呼吸和有氧呼吸．
故答案為：
（1）O₂濃度、溫度    細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體    左下方      2      90
（2）黑暗（或無(wú)光、遮光）  厭氧呼吸和需氧呼吸

點(diǎn)評(píng) 本題以實(shí)驗(yàn)為背景，以坐標(biāo)曲線為載體，考查影響光合作用的因素及光合作用和細(xì)胞呼吸的綜合計(jì)算，要求考生識(shí)記光合作用和細(xì)胞呼吸的過(guò)程，掌握影響光合作用速率的因素，能準(zhǔn)確判斷曲線圖中各點(diǎn)或各區(qū)段的含義，能分析題圖提取有效信息答題．