Question

水蘊草是多年生草本沉水植物．圖乙示其細胞氣體交換情況，圖丙示光照強度與光合速率的關系．

（1）圖乙中光反應的具體部位字母及名稱是[]

 

，反應中的能量變化是

 

．
（2）如圖甲，若適當縮短光源與實驗裝置的距離，則單位時間內放出的氣泡數量將

 

 （填“增加”、“減少”或“不變”）．
（3）水蘊草的葉肉細胞處于圖乙狀態時，對應圖丙中的區段是

 

．
（4）圖丙中限制A～C段光合速率的主要因素是

 

．
（5）將水蘊草放在特定實驗裝置內，研究溫度對光合作用與呼吸作用的影響（其余的實驗條件都是理想的），結果如下表所示：

溫度（℃）	5	10	15	20	25	30	35
光照下吸收CO2（mg/h）	1.00	1.75	2.50	3.15	3.75	3.53	3.00
黑暗下釋放CO2（mg/h）	0.50	0.75	1.25	1.75	2.25	3.00	3.50

①在晝夜不停的光照下，該植物生長的最適宜溫度是

 

，在35℃時，該植物每小時實際光合作用CO₂消耗速率是

 

mg/h．
②30℃條件下，交替進行12小時光照、12小時黑暗，該植物

 

（能、不能）生長．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環境因素,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：圖甲裝置可以改變燈泡和實驗裝置的距離來探究光照強度隨光合作用的影響的實驗．
圖乙中，a表示基粒，b表示葉綠體基質，c表示線粒體基質．圖中可以看出葉綠體和線粒體之間可以進行氣體的交換，一般情況下，當光合作用大于呼吸作用時，葉綠體需從細胞外吸收二氧化碳和釋放氧氣；當光合作用等于呼吸作用時，細胞沒有氣體釋放的吸收；當光合作用小于呼吸作用時，線粒體需從細胞外吸收氧氣和釋放二氧化碳．
圖丙中，A點只進行呼吸作用，B點時光合作用等于呼吸作用，C點為光合作用的飽和點．

解答： 解：（1）由圖乙可以看出，a表示葉綠體的類囊體，在此進行光反應；b表示葉綠體的基質，在此進行暗反應；在光反應過程中，色素吸收光能，然后將光能轉化成ATP中活躍的化學能．
（2）圖甲是驗證光照強度對光合作用的影響，以氧氣的釋放量作為觀察指標．當縮短光源與實驗裝置之間的距離時，光照強度增強，光合作用增強，水蘊草放出的氣泡數量增多．
（3）圖乙細胞葉綠體需從細胞外吸收二氧化碳和釋放氧氣，表明光合作用大于呼吸作用，對應圖丙曲線中B點以后．
（4）圖丙中，在光照強度為C點之前，光合作用強度隨著光照強度的增強而增強，說明此區段光照強度是光合作用的主要限制因素．
（5）本題的實驗變量有兩個：溫度和有無光照，而做出本題的關鍵是要理解光照下吸收CO₂數值表示凈光合作用速率，黑暗中釋放CO₂表示呼吸作用速率．然后，比較表格中的數字，根據數據的變化特點可以得出呼吸速率隨著溫度的升高而增強，而凈光合速率隨著溫度的不斷升高出現先增強后下降的趨勢，25℃達到最大值，所以晝夜不停地給予光照，該植物生長的最適宜溫度是25℃．在35℃光照下植物吸收的CO₂為3.00，而在黑暗中釋放的CO₂為3.50，該植物每小時實際光合作用速率為呼吸速率+凈光合作用速率=3.00+3.50=6.50（mg/h）．在30℃光照下植物吸收的CO₂為3.53，而在黑暗中釋放的CO₂為3.00，表示光照下有機物的凈積累量大于黑暗中有機物的消耗量，在經過12小時的光照后有機物的積累可以供12小時的黑暗中有機物的消耗，故該植物能生長．
故答案為：
（1）[a]類囊體薄膜　光能轉化為ATP中活躍的化學能　
（2）增加　   
（3）B點以后　   
（4）光照強度 
（5）①25℃6.5mg/h     ②能

點評：本題難度適中，著重考查考生的識圖能力，實驗探究能力，運用單因素研究光合作用的能力，以及光合作用和呼吸作用過程中有關物質的計算能力，在計算時善于利用公式：光合作用過程中二氧化碳的消耗總量=凈光合作用二氧化碳消耗量+呼吸作用產生的二氧化碳量．