Question

12．研究者選取南瓜幼苗進行了無土栽培實驗，如圖為該幼苗的光合速率、呼吸速率隨溫度變化的曲線圖，請分析回答相關問題．

（1）A點時葉肉細胞中O₂的移動方向是從葉綠體移向線粒體．研究者用含¹⁸O的葡萄糖追蹤根細胞有氧呼吸中的氧原子，其轉移途徑是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳．
（2）據圖分析，光合酶對溫度的敏感度比呼吸酶對溫度的敏感度高（高或低），溫室栽培該植物，為獲得最大經濟效益，應控制的最低溫度為20℃．
（3）限制AB段CO₂吸收速率的主要因素是溫度，圖中B、D點光合作用制造的有機物是呼吸作用消耗有機物的兩倍．
（4）研究者分別用12%的氧氣和22%的氧氣對兩組幼苗的根系進行持續供氧．一段時間后，測得用12%的氧氣處理植株的干重顯著低于另一組，原因是根呼吸速率下降，影響根對無機鹽的吸收，從而使光合作用國定的有機物減少．

Answer 1

分析 據圖分析：植物從空氣中吸收的二氧化碳的量為凈光合作用的量，呼吸作用氧氣的消耗量是實際呼吸作用的量，A點從空氣中吸收的二氧化碳為0，光合作用小于或等于呼吸作用，光合作用產生的氧氣完全被呼吸作用吸收，隨著溫度的升高，光合作用和呼吸作用都逐漸增強，大于5℃后經光合作用大于0，即光合作用大于呼吸作用，實際光合作用等于凈光合作用加上呼吸作用．

解答 解：（1）A點，光合作用小于或等于呼吸作用，光合作用產生的氧氣被呼吸作用利用，因此A點時葉肉細胞中O₂的移動方向是從葉綠體移向線粒體，有氧呼吸的過程中葡萄糖酵解形成丙酮酸，丙酮酸脫羧形成二氧化碳，因此葡萄糖中氧原子的轉移途徑是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳．
（2）分析題圖可知，凈光合作用強度隨溫度升高而升高更快，因此光合酶對溫度的敏感度比呼吸酶對溫度的敏感度高，在20℃植物凈光合作用最強，此時細胞呼吸作用較弱，是獲得最大經濟效益的最適宜溫度．
（3）分析題圖曲線可知，AB段隨溫度升高，凈光合作用升高，該階段限制光合作用的因素是溫度；B點、D點凈光合作用與呼吸作用相等，因此實際光合用是呼吸作用的2倍．
（4）與22%的氧氣相比，用12%的氧氣對幼苗的根系進行持續供氧，根系呼吸速率下降，影響根對無機鹽的吸收，從而使光合作用固定的有機物減少，因此用12%的氧氣處理植株的干重顯著低于22%的氧氣處理植株的干重．
故答案為：
（1）從葉綠體移向線粒體     葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
（2）高     20   
（3）溫度    B、D
（4）根呼吸速率下降，影響根對無機鹽的吸收，從而使光合作用國定的有機物減少

點評 本題的知識點是有氧呼吸的過程，有氧呼吸與光合作用的關系，溫度對于光合作用和有氧呼吸過程的影響，主動運輸的過程和意義，正確解讀題圖曲線獲取信息是解題的關鍵，對于光合作用、呼吸作用、物質跨膜運輸方式的綜合應用是本題考查的重點．