Question

18．人參是多年生草本植物，喜陰涼，生長于以紅松為主的針闊混交林或落葉闊葉林下．當陽光穿過森林中的空隙時形成“光斑”，如圖是一株生長旺盛的人參在“光斑”照射前后光合作用吸收CO₂ （實線）和釋放O₂ （虛線）氣體量的變化曲線，據(jù)此分析：

（1）“光斑”開始前，人參葉片細胞積累葡萄糖的速率為0.1μmol/（m²•s）．光斑照射開始后，光反應(yīng)（光反應(yīng)、暗反應(yīng)）迅速增加，光斑照射后O₂釋放曲線的變化說明可能是ADP、NADP⁺（ATP、ADP、NADPH、NADP⁺）對光反應(yīng)有限制作用．
（2）第40s后，“光斑”移開，但CO₂吸收速率曲線持續(xù)到第60s才下降成水平狀態(tài)，是因為細胞中積累有一定量的[H]和ATP．
（3）圖中區(qū)域I為圖形abcd，區(qū)域Ⅱ為圖形ade，區(qū)域Ⅲ為圖形def，現(xiàn)巳知Ⅰ+Ⅱ的面積為84，則圖形Ⅱ+Ⅲ的面積為84．
（4）圖中“光斑”開始前和“光斑”移開后的時間段內(nèi)，CO₂產(chǎn)生的場所是線粒體基質(zhì)．

Answer 1

分析 影響光合作用的環(huán)境因素包括光照強度、二氧化碳濃度、溫度等．
圖中光斑開始后，光合速率增強，因此光反應(yīng)中水光解增多，導(dǎo)致產(chǎn)生的氧氣增多；由于光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP增多，促進暗反應(yīng)，因此暗反應(yīng)中二氧化碳固定增強，使二氧化碳吸收量增多．但是光斑離開后，光合作用又減弱．

解答 解：（1）“光斑”開始前，曲線中氧氣的釋放速率為0.6，由于光合作用過程中產(chǎn)生的氧氣：生成的葡萄糖=6：1，因此人參葉片細胞積累葡萄糖的速率為0.1μmol/m²•s．光斑照射開始后，光反應(yīng)迅速增加，導(dǎo)致氧氣的釋放量增加；由于光反應(yīng)產(chǎn)生ATP和[H]的過程中需要消耗ADP、NADP⁺，由于ADP和NADP⁺兩種物質(zhì)是有限的，光斑照射后O₂釋放上升到一定程度后有所下降．
（2）20s到40s之間，氧氣的釋放多于二氧化碳的吸收，說明水的光解比二氧化碳固定量多，細胞中積累有一定量的[H]和ATP，因此第40S后，“光斑”移開，但CO₂吸收速率曲線持續(xù)到第60S才下降成水平狀態(tài)．
（3）圖中區(qū)域Ⅰ為圖形abcd，區(qū)域Ⅱ為圖形ade，區(qū)域Ⅲ為圖形def．由于光合作用過程中，吸收的二氧化碳總量等于釋放的氧氣量，因此Ⅰ+Ⅱ的面積為84，則圖形Ⅱ+Ⅲ的面積也為84．
（4）光合作用吸收二氧化碳，有氧呼吸第二階段產(chǎn)生二氧化碳，因此圖中“光斑”開始前和“光斑”移開后的時間段內(nèi)，CO₂產(chǎn)生的場所是線粒體基質(zhì)．
故答案為：
（1）0.1     光反應(yīng)     ADP、NADP⁺
（2）細胞中積累有一定量的[H]和ATP 
（3）84
（4）線粒體基質(zhì)

點評 本題考查植物細胞呼吸作用和光合作用的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生對光合作用原理和呼吸作用原理的理解，掌握環(huán)境因素對光合作用過程的影響．