Question

圖一為某植物在不同O₂濃度條件下，無氧呼吸與有氧呼吸的CO₂釋放體積量變化曲線，圖二為不同光照強(qiáng)度條件下，光合作用CO₂體積變化量曲線．假定圖一圖二情況下，呼吸速率相同，呼吸底物全部為葡萄糖；圖一中氧氣的吸收量用a表示數(shù)值，有氧與無氧呼吸共同釋放的二氧化碳總量用b表示數(shù)值．請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：

（1）圖一中，當(dāng)O₂濃度為

 

范圍時(shí)，a=b．O₂濃度為A時(shí)，有氧呼吸與無氧呼吸釋放的CO₂量的比值是

 

，a與b的關(guān)系式是

 

；此時(shí)，無氧呼吸與有氧呼吸消耗的葡萄糖之比是

 

．
（2）圖二為氧濃度為A點(diǎn)時(shí)測(cè)量的光合作用隨光照強(qiáng)度變化的速率曲線．則光照強(qiáng)度為F時(shí)，光合作用吸收的CO₂量可以表示為

 

（僅用字母a表示）．
（3）當(dāng)植物從光照強(qiáng)度F點(diǎn)突然降至0，則光合作用過程中引起五碳化合物含量變化的原因是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：有氧呼吸的過程和意義,光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化,無氧呼吸的概念與過程

專題：

分析：（1）圖一的含義：
①C點(diǎn)之前，O₂吸收量＜CO₂釋放量→兩種呼吸同時(shí)進(jìn)行，且多余CO₂來自無氧呼吸．
②C點(diǎn)之后，O₂吸收量=CO₂釋放量→只進(jìn)行有氧呼吸．
（2）圖二的含義：
①C點(diǎn)：二氧化碳吸收量為0．說明光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度．
②F點(diǎn)：是達(dá)到光飽和點(diǎn)，在F點(diǎn)及F點(diǎn)之后，光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增加不再增加．
（3）有氧呼吸消耗1mol葡萄糖消耗6mol氧氣，產(chǎn)生6mol二氧化碳，無氧呼吸消耗1mol葡萄糖產(chǎn)生2mol二氧化碳，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳的量是有氧呼吸與無氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳的量之和；植物的凈光合作用強(qiáng)度等于實(shí)際光合作用強(qiáng)度加上呼吸作用強(qiáng)度．

解答： 解：（1）根據(jù)有氧呼吸的反應(yīng)方程式，可知只進(jìn)行有氧呼吸時(shí)，氧氣的吸收量等于二氧化碳的釋放量，所以不進(jìn)行無氧呼吸時(shí)，就是圖一中，當(dāng)O₂濃度為C-E時(shí)，a=b；O₂濃度為A時(shí)，表示有氧呼吸消耗的氧氣的量等于無氧呼吸，假設(shè)都是1，根據(jù)有氧呼吸的反應(yīng)式：C₆H₁₂O₆∽6O₂∽6O₂，則有氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳的量也是1，則圖一中氧氣的吸收量用a=1，有氧呼吸和無氧呼吸共同釋放的二氧化碳總量用b=1+1=2，所以a與b的關(guān)系式是b=2a；由題意知，a是氧氣吸收量，b是二氧化碳釋放量，b=2a時(shí)有氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳與無氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳相等，由于消耗等量的葡萄糖有氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳與無氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳之比是3：1，因此產(chǎn)生等量的二氧化碳無氧呼吸與有氧呼吸消耗的葡萄糖之比是3：1．
（2）由（1）可知，氧氣濃度為A時(shí)，b=2a，即細(xì)胞呼吸釋放的二氧化碳為2a，分析圖二為氧濃度為A點(diǎn)、光照強(qiáng)度為F時(shí)測(cè)得的凈光合作用是5a，因此光合作用固定的CO₂量表示為5a+2a=7a．
（3）當(dāng)光照強(qiáng)度從F點(diǎn)突然降至0，光反應(yīng)不能進(jìn)行產(chǎn)生的ATP和[H]，三碳化合物還原不能進(jìn)行，短時(shí)間內(nèi)二氧化碳與五碳化合物結(jié)合形成三碳化合物仍然進(jìn)行，因此五碳化合物的產(chǎn)生途徑消失，消耗途徑仍然正常進(jìn)行，所以細(xì)胞內(nèi)五碳化合物減少．
故答案為：
（1）C～E   1：1    b=2a   3：1    
（2）7a
（3）短時(shí)間內(nèi)C₅與CO₂結(jié)合形成C₃的過程能進(jìn)行，但由于光反應(yīng)停止，C₃還原轉(zhuǎn)化為C₅受阻，所以C₅的含量減少

點(diǎn)評(píng)：本題的知識(shí)點(diǎn)是細(xì)胞呼吸、有氧呼吸、無氧呼吸的關(guān)系，實(shí)際光合作用強(qiáng)度、凈光合作用強(qiáng)度、呼吸作用強(qiáng)度之間的關(guān)系，分析題圖獲取信息是解題的突破口，對(duì)于光合作用、呼吸作用的過程的理解和應(yīng)用是解題的關(guān)鍵．