Question

圖甲為某種綠色植物葉片的氣孔結構示意圖．研究人員將該葉片放在溫度為15℃的密閉容器中，研究光照強度與光合作用速率的關系，結果如圖乙所示．據圖分析回答有關問題：

（1）圖甲中保衛細胞圍成氣孔部分的細胞壁較厚，而外側的壁較薄．箭頭為炎熱夏季中午的細胞中水分流動的總方向，推測此時保衛細胞可能處于

 

狀態，氣孔處于

 

狀態，因而會影響葉肉細胞光合作用的暗反應，使葉肉細胞內C₃的含量變化是

 

．
（3）據圖乙分析，在1klx的光照條件下，該葉片在5h內光合作用產生O₂的量為

 

mL．
（4）若其他條件不變，請在坐標圖上（圖丙）畫出容器內CO₂的吸收量的變化曲線圖．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環境因素

專題：

分析：分析圖甲，氣孔關閉時，二氧化碳來源減少，影響暗反應．
分析圖乙，A點光照強度為0，此時只進行細胞呼吸，吸收的O₂量可表示此時細胞呼吸的強度． AB段：隨光照強度增強，光合作用強度也逐漸增強，O₂吸收量逐漸減少，這是因為細胞呼吸吸收的O₂有一部分來源于光合作用，此時細胞呼吸強度大于光合作用強度．
B點：光合作用釋放的O₂全部用于細胞呼吸，即光合作用強度等于細胞呼吸強度，B點所示光照強度稱為光補償點．
B之后：表明隨著光照強度不斷加強，光合作用強度不斷加強，當光照強度增加到一定的值，光合作用強度不再加強．
在有光條件下，植物同時進行光合作用和細胞呼吸，實驗容器中O₂增加量、CO₂減少量稱為表觀光合速率，而植物真正光合速率=表觀光合速率+呼吸速率．
光合作用的過程：
光反應階段：（1）水的光解2H₂O→4[H]+O₂（2）ATP的形成ADP+Pi+能量→ATP
暗反應階段：（1）CO₂固定CO₂+C₅→2C₃   （2）C₃的還原2C₃→（CH₂O）+C₅

解答： 解：（1）據圖顯示內側部分壁厚，伸縮性小，外側部分壁薄，伸縮性大，由炎熱夏季中午細胞中水分流動的方向，可推知保衛細胞可能處于失水狀態，引起氣孔關閉．部分氣孔關閉，導致CO₂的供應減少，影響光合作用暗反應中CO₂的固定．CO₂的固定過程受阻，但光反應仍正常進行，引起細胞中C₃含量相對下降，C₅含量相對增多．
（2）據圖可知，1klx的光照條件下，凈光合量為11.2mL/h，呼吸消耗量11.2mL/h，光合總量=凈光合量+呼吸消耗量=11.2mL/h+11.2mL/h=22.4mL/h，因此5h時間內，光合作用產生O₂的量為22.4mL/h×5h=112mL．
（3）根據光合作用和有氧呼吸的反應式，可知在密閉的容器內CO₂的凈吸收量等于O₂的凈釋放量，其曲線圖如下：

故答案為：
（1）質壁分離（失水）　  部分關閉（關閉）　　  下降　
（2）112
（3）（起點和交叉點正確（1分），曲線趨勢正確1分）

點評：本題意在考查學生對圖形的分析和理解能力．光合作用過程是考查的重點和難點，可以通過流程圖分析，表格比較，典型練習分析強化學生的理解．要注意，對于綠色植物來說，在有光的條件下可以進行光合作用，也可以進行細胞呼吸，在黑暗條件下只能進行細胞呼吸，所以要想研究植物的光合作用，先要研究細胞呼吸與光合作用的關系．光合作用合成有機物，而呼吸作用分解有機物．光合作用為呼吸作用提供有機物和氧氣，呼吸作用為光合作用提供二氧化碳和水．