Question

4．某科研工作人員選取番茄瓜幼苗進(jìn)行了無土栽培實(shí)驗(yàn)，如圖為該幼苗的光合速率、呼吸速率隨溫度變化的曲線圖，請分析回答相關(guān)問題．
（1）據(jù)圖分析，光合酶對溫度的敏感度比呼吸酶對溫度的敏感度高，溫度會影響光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng) 階段．溫室栽培該植物，為獲得最大經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)控制的最低溫度為20℃．
（2）限制AB段CO₂吸收速率的主要因素是溫度，若圖中B點(diǎn)和D點(diǎn)對應(yīng)的縱坐標(biāo)分別的是15和30，B點(diǎn)和D點(diǎn)在相同時(shí)間內(nèi)光合作用積累的有機(jī)物量分別為m和n，則m與n的數(shù)學(xué)關(guān)系式為m=2n
（3）A點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞中能產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有線粒體、葉綠體，B點(diǎn)葉綠體中O₂的去向是擴(kuò)散到線粒體和釋放到細(xì)胞外．研究者用含¹⁸O的葡萄糖追蹤根細(xì)胞有氧呼吸中的氧原子，其轉(zhuǎn)移途徑是C₆H₁₂¹⁸0₆→C₃H₄¹⁸O₃→C¹⁸O₂（用化學(xué)式和箭頭表示）．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：植物從空氣中吸收的二氧化碳的量為凈光合作用的量，呼吸作用氧氣的消耗量是實(shí)際呼吸作用的量，A點(diǎn)從空氣中吸收的二氧化碳為0，光合作用小于或等于呼吸作用，光合作用產(chǎn)生的氧氣完全被呼吸作用吸收，隨著溫度的升高，光合作用和呼吸作用都逐漸增強(qiáng)，大于5℃后經(jīng)光合作用大于0，即光合作用大于呼吸作用，實(shí)際光合作用等于凈光合作用加上呼吸作用．

解答 解：（1）分析題圖可知，凈光合作用強(qiáng)度隨溫度升高而升高更快，因此光合酶對溫度的敏感度比呼吸酶對溫度的敏感度高，溫度會影響光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段相關(guān)酶的活性．．在20℃植物凈光合作用最強(qiáng)，此時(shí)細(xì)胞呼吸作用較弱，是獲得最大經(jīng)濟(jì)效益的最適宜溫度．
（2）分析題圖曲線可知，AB段隨溫度升高，凈光合作用升高，該階段限制光合作用的因素是穩(wěn)定；B點(diǎn)、D點(diǎn)凈光合作用與呼吸作用相等，因此實(shí)際光合作用是呼吸作用的30÷15=2倍，即積累的有機(jī)物量m=2n．
（3）A點(diǎn)，光合作用小于或等于呼吸作用，因此A點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞中能產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有線粒體、葉綠體．
B點(diǎn)凈光合作用與呼吸作用相等，即光合作用大于呼吸作用，所以葉綠體中O₂的去向是擴(kuò)散到線粒體和釋放到細(xì)胞外．¹⁸O的葡萄糖在有氧呼吸中的氧原子的移途徑是C₆H₁₂¹⁸0₆→C₃H₄¹⁸O₃→C¹⁸O₂．
故答案為：
（1）高      光反應(yīng)和暗反應(yīng)      20 
（2）溫度     m=2n
（3）線粒體、葉綠體      擴(kuò)散到線粒體和釋放到細(xì)胞外
C₆H₁₂¹⁸0₆→C₃H₄¹⁸O₃→C¹⁸O₂

點(diǎn)評 本題的知識點(diǎn)是有氧呼吸的過程，有氧呼吸與光合作用的關(guān)系，溫度對于光合作用和有氧呼吸過程的影響，正確解讀題圖曲線獲取信息是解題的關(guān)鍵，對于光合作用、呼吸作用的綜合應(yīng)用是本題考查的重點(diǎn)．