Question

5．科學(xué)家從發(fā)菜藻體中分離出細(xì)胞進(jìn)行液體懸浮培養(yǎng)．通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定了液體懸浮培養(yǎng)條件下溫度對(duì)離體發(fā)菜細(xì)胞的光合與呼吸速率的影響，其他條件均正常，結(jié)果如圖所示．請(qǐng)分析作答：

（1）發(fā)菜細(xì)胞與水綿細(xì)胞相比，最根本的區(qū)別是發(fā)菜細(xì)胞沒有核膜包被的細(xì)胞核．據(jù)圖分析，離體發(fā)菜細(xì)胞生長的最適溫度是25℃．
（2）據(jù)圖可知離體發(fā)菜細(xì)胞的光合作用和呼吸作用都受溫度的影響，其中與呼吸作用有關(guān)的酶的最適溫度更高，光合速率與呼吸速率相等時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度是45℃．
（3）若在持續(xù)保持溫度為35℃的條件下，長時(shí)間每天12小時(shí)光照、12小時(shí)黑暗交替，離體發(fā)菜細(xì)胞不能（填“能”或“不能”）正常生長，原因是35℃時(shí)離體發(fā)菜細(xì)胞的真實(shí)光合速率是呼吸速率的2倍，離體發(fā)菜細(xì)胞進(jìn)行12小時(shí)光合作用制造的有機(jī)物量等于24小時(shí)呼吸作用消耗的有機(jī)物量．因此一晝夜有機(jī)物積累量為0，所以不能正常生長．
（4）在離體發(fā)菜細(xì)胞培養(yǎng)過程中，當(dāng)其他條件不變突然增強(qiáng)光照時(shí)，短時(shí)間內(nèi)細(xì)胞中C3的含量將減少，其原因是增強(qiáng)光照，細(xì)胞中ATP和[H]的量增加，C₃的還原加快．

Answer 1

分析 植物在光照條件下進(jìn)行光合作用，光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段，光反應(yīng)階段在葉綠體的類囊體薄膜上進(jìn)行水的光解，產(chǎn)生ATP和[H]，同時(shí)釋放氧氣，ATP和[H]用于暗反應(yīng)階段三碳化合物的還原，細(xì)胞的呼吸作用不受光照的限制，有光無光都可以進(jìn)行，為細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量．據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）發(fā)菜細(xì)胞是原核細(xì)胞，水綿細(xì)胞是真核細(xì)胞．發(fā)菜細(xì)胞與水綿細(xì)胞相比，最根本的區(qū)別是發(fā)菜細(xì)胞沒有核膜包被的細(xì)胞核．據(jù)圖分析，25℃時(shí)離體發(fā)菜細(xì)胞的凈光合速率最大，有機(jī)物的積累最快，故離體發(fā)菜細(xì)胞生長的最適溫度是25℃．
（2）據(jù)圖可知，離體發(fā)菜細(xì)胞的光合作用和呼吸作用都受溫度的影響，其中與呼吸作用有關(guān)的酶的最適溫度更高．45℃時(shí)凈光合速率為0，即光合速率等于呼吸速率．因此光合速率與呼吸速率相等時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度是45℃．
（3）據(jù)圖可知，35℃時(shí)離體發(fā)菜細(xì)胞的真實(shí)光合速率是呼吸速率的2倍離體發(fā)菜細(xì)胞進(jìn)行12小時(shí)光合作用制造的有機(jī)物量等于24小時(shí)呼吸作用消耗的有機(jī)物量．因此一晝夜有機(jī)物積累量為0，所以不能正常生長．
（4）在離體發(fā)菜細(xì)胞培養(yǎng)過程中，當(dāng)其他條件不變突然增強(qiáng)光照時(shí)，光反應(yīng)增強(qiáng)，細(xì)胞中ATP和[H]的量增加，C₃的還原加快，而二氧化碳的固定過程不變，因此短時(shí)間內(nèi)細(xì)胞中C₃的含量將減少．
故答案為：
（1）沒有核膜包被的細(xì)胞核       25
（2）呼吸        45
（3）不能     35℃時(shí)離體發(fā)菜細(xì)胞的真實(shí)光合速率是呼吸速率的2倍，離體發(fā)菜細(xì)胞進(jìn)行12小時(shí)光合作用制造的有機(jī)物量等于24小時(shí)呼吸作用消耗的有機(jī)物量．因此一晝夜有機(jī)物積累量為0，所以不能正常生長
（4）增強(qiáng)光照，細(xì)胞中ATP和[H]的量增加，C₃的還原加快

點(diǎn)評(píng) 本題考查了光合作用和呼吸作用的有關(guān)知識(shí)，意在考查考生的識(shí)圖能力，能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；能用數(shù)學(xué)方式準(zhǔn)確地描述生物學(xué)方面的內(nèi)容、以及數(shù)據(jù)處理能力．光合作用和呼吸作用過程是考查的重點(diǎn)和難點(diǎn)．光合作用合成有機(jī)物，而呼吸作用分解有機(jī)物．光合作用為呼吸作用提供有機(jī)物和氧氣，呼吸作用為光合作用提供二氧化碳和水．凈光合作用速率=真光合作用速率-呼吸作用速率．