Question

8．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(dāng)陽光穿過森林中的空隙形成“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(xì)胞積累葡萄糖的速率為0.1μmol/m²•s
（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(xì)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)已知Ⅰ+Ⅱ的面積為84，則圖形Ⅱ+Ⅲ的面積為84，該面積大小可表示光斑照射下葉片細(xì)胞增加的凈光合量．
（4）1cm²的人參葉片經(jīng)過如圖一分鐘時間，可積累葡萄糖的量為3.6×10^-7g．

Answer 1

分析 影響光合作用的環(huán)境因素包括光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度、溫度等．
圖中光斑開始后，光合速率增強(qiáng)，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(jìn)暗反應(yīng)，因此暗反應(yīng)中二氧化碳固定增強(qiáng)，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(xì)胞積累葡萄糖的速率為0.1μmol/m²•s
（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(xì)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，該面積大小可表示光斑照射下葉片細(xì)胞增加的凈光合量．
（4）1cm²的人參葉片經(jīng)過如圖一分鐘時間，釋放的氧氣量=0.6×60+84=120，由于光合作用過程中氧氣的產(chǎn)生量和葡萄糖的產(chǎn)生量摩爾數(shù)比例為6：1，因此積累的葡萄糖為20umol/m²，則1cm²的人參葉片可積累葡萄糖為20×10^-4，折合摩爾數(shù)為20×10^-4×10^-6，再折合為質(zhì)量為20×10^-4×10^-6×180=3.6×10^-7g．
故答案為：
（1）0.1    
（2）細(xì)胞中積累有一定量的[H]和ATP
（3）84    光斑照射下葉片細(xì)胞增加的凈光合量     
（4）3.6×10^-7

點評 本題考查植物細(xì)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，兩者之間的關(guān)系以及學(xué)生識圖的能力．