Question

下圖為植物新陳代謝的過程示意圖，請據圖分析回答下列問題：

（1）在圖甲中物質Ⅰ是________，在                            （填場所）產生，用于          ，當它減少時，短時間內C₃含量            。與乳酸菌的發(fā)酵相比，圖中呼吸過程中特有的步驟是 (填數字)         。③過程的發(fā)生場所是          。

（2）寫出證明光合作用釋放的氧來自于水的實驗設計思 路。

                                                                                   

（3）在乙圖中，若溫度從25℃上升到30℃，則a圖中A點應向       移；若適當升高環(huán)境中CO₂濃度，則B點應向      移。由b圖可知，最有利于植物生長的溫度為        。c圖的a、b曲線分別代表的色素名稱為_____________________________。

（4）綠色植物光合作用的影響因素是多方面的，其外界因素有光照強度、CO₂的含量，溫度等；其內部因素有酶的活性、色素的數量、五碳化合物的含量等。請根據丙圖影響光合作用的因素分析：

①如果橫坐標代表光照強度，其影響光合速率主要是影響光合作用的光反應階段，此時內部限制性因素最可能是       　　 。

② 如果橫坐標表示溫度,圖中表示溫度對光合作用影響的曲線是       　　 。

③如果橫坐標代表CO₂的含量，CO₂的含量影響光合作用主要是影響 　    的產生，此時內部限制性因素最可能是   　    　 。

（5）丁圖是探究綠色植物光合作用速率的實驗示意圖，裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶內的二氧化碳濃度。該裝置放在20℃環(huán)境中。實驗開始時，針筒的讀數是0.2mL，毛細管內的水滴在位置X。30分鐘后，針筒的容量需要調至0.6mL的讀數，才能使水滴仍維持在X的位置。據此實驗回答下列問題：

①以釋放出的氧氣量來代表光合作用速率，該植物的光合作用速率是       mL/h。

②用這一方法測量光合作用速率，比實際的光合速率為低，原因是                    

③假若將該植物的葉的下表皮涂上一層凡士林，光合作用的速率會大幅度下降，原因是               

④如果在原實驗中只增加光照強度，則針筒的容量仍維持在0．6mL讀數處。在另一相同實驗裝置中，若只將溫度提升至30℃，針筒容量需要調至0.8mL讀數，才能使水滴維持在X的位置上。比較兩個實驗可以得出什么結論                                                                               

⑤將某一綠色植物置于密閉的玻璃容器中，在一定條件下不給光照，CO₂的含量每小時增加8mg；如給予充足的光照后，容器內CO₂的含量每小時減少36mg，據實驗測定上述光照條件下光合作用每小時產生葡萄糖                  。

 

Answer 1

【答案】

（1） [H]或NADPH   葉綠體的類囊體薄膜   C₃的還原   上升   ②③    線粒體內膜

（2）用同位素標記法，分別用同位素標記水和二氧化碳中的氧，再提供給同種植物吸收，檢測其釋放的氧氣質量。

（3）下    左   25℃     葉綠素和類胡蘿卜素

（4）①色素的含量  ②d   ③三碳化合物     五碳化合物的含量

（5）①0.8  ②植物進行呼吸作用消耗了氧氣   ③凡士林阻塞部分氣孔，使供應葉的二氧化碳減少，限制光合作用的暗反應    ④在光照充足的條件下，提高溫度可提高光合作用的速率⑤30 mg

【解析】

試題分析：根據題意和圖示分析可知：（1）Ⅰ表示光合作用的光反應光解水產生的NADPH，發(fā)生的場所在葉綠體囊狀結構的薄膜上，還原性氫用于暗反應過程中C3的還原；乳酸菌的發(fā)酵進行的是無氧呼吸，只發(fā)生在細胞質基質中，所以圖中有氧呼吸中特有的步驟是②③；其中③過程即有氧呼吸的第三階段發(fā)生的場所是線粒體內膜。（2）用同位素標記法，分別用同位素標記水和二氧化碳中的氧，再提供給同種植物吸收，最后發(fā)現釋放出的氧全是水中所標記的氧的，而二氧化碳中標記的氧沒出現。根據乙圖可知，溫度從25℃上升到30℃，呼吸速率增強，因此a圖中A點應向下移；若適當升高環(huán)境中CO₂濃度，光合作用速率增大，補償點B應向左移；由b圖可知，凈光合速率最大時，最有利于植物生長，此時的溫度為25℃；在葉綠體中，葉綠素主要吸收紅橙光和藍紫光，而類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。（4）限制光合作用光反應階段的內部因素是葉綠體中的色素含量；在一定的溫度范圍內，隨著溫度升高，酶的活性增強，超過了一定的溫度范圍，隨著溫度升高，酶的活性反而下降；在暗反應階段，CO₂的固定是指CO₂與C₅化合物結合，形成C₃化合物。（5）30分鐘內，針筒的讀數由0.2mL變?yōu)?.6mL，說明產生了0.4mL的氣體，因此，植物的光合作用速率是0.8mL/h。由于植物在進行光合作用的同時，也進行呼吸作用，消耗了部分氧氣，所以測量提出的光合作用速率，比實際的光合速率為低。由于凡士林能阻塞植物葉的部分氣孔，使供應葉的二氧化碳減少，從而限制了光合作用的暗反應，導致光合作用的速率會大幅度下降。溫度從20℃提升至30℃，針筒容量需要調至0.8mL讀數，說明產生的氣體增多，光合作用速率增大，即在光照充足的條件下，提高溫度可提高光合作用的速率。根據題意分析可知：每小時光合作用消耗CO₂的量為8+36=44 mg，所以每小時產生的葡萄糖量為180×44/264=30 mg。

考點：本題考查光合作用和呼吸作用的相關知識，意在考查學生理解所學知識的要點，要求能運用所學知識，通過比較、分析對問題進行解釋、推理，得出正確的結論的能力及能從圖表中獲取相關的生物學信息的能力。