Question

13．在一定濃度的CO₂和適當(dāng)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），細(xì)胞呼吸與環(huán)境中O₂濃度關(guān)系（如圖二）．請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：

（1）圖一中，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；c點(diǎn)時(shí)葉綠體中ADP的移動(dòng)方向是葉綠體基質(zhì)→類囊體薄膜；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100cm²葉片的光合作用所消耗的CO₂的量為180mg．
（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)胞呼吸的方式為無(wú)氧呼吸和有氧呼吸；若圖一中a點(diǎn)是在氧氣充足條件下測(cè)得的，則氧氣濃度應(yīng)大于15%．
（3）圖三表示研究人員測(cè)定的該植物在密閉恒溫玻璃溫室內(nèi)連續(xù)48h溫室內(nèi)CO₂濃度及CO₂吸收速率曲線（整個(gè)過程呼吸作用強(qiáng)度恒定）．該植物呼吸速率與光合速率相等的時(shí)間點(diǎn)是6、18、30、42時(shí)．

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．
分析圖三：圖三表示該植物在密閉恒溫玻璃溫室內(nèi)連續(xù)48h溫室內(nèi)CO₂濃度及CO₂吸收速率曲線．

解答 解：（1）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)→類囊體薄膜；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100cm²葉片的光合作用所消耗的CO₂的量為18×10=180mg．
（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；由圖二可知，氧氣濃度達(dá)到15%時(shí)細(xì)胞呼吸速率達(dá)到最大值，若圖一中a點(diǎn)是在氧氣充足條件下測(cè)得的，則氧氣濃度應(yīng)大于15%．
（3）由圖三分析可知，光合作用與呼吸作用相等的點(diǎn)是室內(nèi)CO₂濃度曲線的拐點(diǎn)，也即植物CO₂吸收速率曲線中與橫坐標(biāo)相交的點(diǎn)，圖中共有4個(gè)，分別是6h、18h、30h、42h，
故答案為：
（1）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體  葉綠體基質(zhì)→類囊體薄膜    2   180
（2）黑暗（或無(wú)光、遮光）     無(wú)氧呼吸和有氧呼吸     15
（3）6、18、30、42時(shí)

點(diǎn)評(píng) 本題考查影響光合作用速率的環(huán)境因素、細(xì)胞呼吸，意在考查學(xué)生能用文字、圖表以及數(shù)學(xué)方式等多種表達(dá)形式準(zhǔn)確地描述生物學(xué)方面的內(nèi)容；能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論．