Question

植物生理學家對植物的光合作用和細胞呼吸進行了大量的研究，圖甲表示溫度對某植物CO₂吸收與釋放量的影響；圖乙表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下O₂吸收量和CO₂釋放量的變化．
請回答下列問題：
（1）甲圖中，綠色植物光照下吸收的CO₂首先在

 

（細胞結構）被轉化為

 

，然后利用

 

，在酶的催化作用下合成

 

．
（2）甲圖中，環境溫度為15℃時，該植物通過光合作用每小時消耗CO₂

 

mg；與30℃條件下相比，該植物在35℃時光合作用合成有機物的量

 

（增加、減少或不變）．
（3）乙圖中，當外界氧濃度為5%時和氧氣濃度為15%時，呼吸作用的產物不完全相同，相同的呼吸作用產物產生部位也不完全相同，呼吸作用產物

 

在外界氧濃度為5%時產生而在氧氣濃度為15%時不產生；外界氧濃度為5%時產生CO₂的結構是

 

．外界氧濃度為3%時，無氧呼吸消耗葡萄糖的相對值是有氧呼吸的

 

倍，此時呼吸作用釋放出的能量大部分

 

．

Answer 1

考點：光反應、暗反應過程的能量變化和物質變化,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：分析圖甲：虛線表示光照下二氧化碳的吸收量，表示植物的凈光合作用強度；實線表示黑暗中二氧化碳的釋放，表示植物的呼吸作用強度．
分析圖乙：植物的呼吸作用強度隨氧濃度的增加先降低后增強，當氧濃度為3.5%時，呼吸作用強度最弱．

解答： 解：（1）甲圖中，綠色植物光照下進行光合作用，據光合作用的生理過程可知，吸收的CO₂首先在葉綠體（或葉綠體基質）中合成三碳化合物，然后利用ATP和NADPH再合成葡萄糖；
 （2）甲圖中，環境溫度為15℃時，該植物光照下二氧化碳的吸收量為2.5mg，黑暗中細胞呼吸釋放的二氧化碳為1mg，故該植物通過光合作用每小時消耗二氧化碳為2.5+1═3.5mg；從圖中可以看出，與30℃條件下植物的真正的光合作用強度=呼吸作用強度（3.0）+凈光合作用強度（3.5）=6.5，該植物在35℃時真正的光合作用強度=呼吸作用強度（3.5）+凈光合作用強度（3.0）=6.5，所以與30℃條件下相比，該植物在35℃時光合作用合成有機物的量不變．
（3）乙圖中，當外界氧濃度為5%時，由于氧濃度過低，植物進行微弱的有氧呼吸和無氧呼吸，無氧呼吸的產物是酒精，有氧呼吸產物是二氧化碳和水，外界氧濃度為為15%時，氧濃度較高，植物不能再進行無氧呼吸產生酒精，只進行有氧呼吸，外界氧濃度為5%時產生CO₂的結構是細胞質基質和線粒體；由乙圖可知，外界氧濃度為3%時，有氧呼吸吸收氧氣量為0.25，產生的二氧化碳量也是0.25，據有氧呼吸反應式可知消耗的葡萄糖為0.25÷6═

1

24

，無氧呼吸產生的二氧化碳量1-0.25═0.75，據無氧呼吸反應式可知消耗的葡萄糖為0.75÷2═

3

8

，無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的

3

8

÷

1

24

═9倍；此時呼吸作用釋放出的能量大部分以熱能形式散失，少量用于自身的生命活動．
故答案為：
（1）葉綠體（或葉綠體基質）   三碳化合物   ATP和NADPH  葡萄糖（或有機物，或光合作用產物）  
（2）3.5   不變   
（3）酒精   細胞質基質和線粒體  9  以熱能形式散失（或來自有氧呼吸）

點評：植物的光合作用以及呼吸作用是植物兩種重要的生理活動，二者的區別與聯系是考查的重點，務必牢記．正確區分真正的光合作用強度和凈光合作用強度，以及正確的識別圖象是解題的關鍵．