Question

16．小麥植株進行光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃．圖甲為小麥葉肉細胞中的部分代謝示意圖；圖乙是在CO₂濃度一定、環境溫度為30℃、不同光照強度條件下測得的小麥葉片的光合作用強度．請據圖分析回答問題．

（1）當圖甲中細胞有d、f過程發生而沒有e過程發生時，該細胞處于的生理狀態是光合作用強度小于呼吸作用強度；若是d過程也不發生，則此時該細胞內進行的生理過程是（用化學反應式表示）6O₂+C₆H₁₂O₆+6H₂O6CO₂+12H₂O+能量．
（2）在圖乙中B點時，葉肉細胞中產生ATP的場所有細胞質基質和線粒體、葉綠體；C點時，該植物的總光合速率為20mg/（dm²•葉•h）．C點以后限制光合作用強度繼續上升的環境因素是CO₂濃度和溫度；
（3）適當提高CO₂濃度時，C點將上移（填“上移”“下移”）；當植物缺鎂時，B點將右移（填“左移”“右移”）；將環境溫度調節到25℃，乙曲線中A點將上移（填“上移”“下移”），B點將左移（填“左移”“右移”）．
（4）某同學以綠色植物葉片為材料，探究環境條件對細胞呼吸速率的影響，該實驗需要在黑暗條件下進行．

Answer 1

分析 本題考查了光合作用和呼吸作用具體過程和物質變化的相關內容．
1、光合作用包括光反應階段和暗反應階段．（1）光反應階段在葉綠體囊狀結構薄膜上進行，此過程必須有光、色素、化合作用的酶．具體反應步驟：①水的光解，水在光下分解成氧氣和還原氫．②ATP生成，ADP與Pi接受光能變成ATP．此過程將光能變為ATP活躍的化學能．（2）暗反應在葉綠體基質中進行，有光或無光均可進行，反應步驟：①二氧化碳的固定，二氧化碳與五碳化合物結合生成兩個三碳化合物．②二氧化碳的還原，三碳化合物接受還原氫、酶、ATP生成有機物．此過程中ATP活躍的化學能轉變成化合物中穩定的化學能．光反應為暗反應提供了[H]和ATP，[H]和ATP能夠將三碳化合物還原形成有機物．
2、有氧呼吸是指植物細胞在氧氣的參與下，通過酶的催化作用，把糖類等有機物徹底氧化分解，產生出二氧化碳和水，同時釋放出大量的能量的過程．具體過程分三個階段進行：①C₆H₁₂O₆→2丙酮酸+2ATP+4[H]（在細胞質中）②2丙酮酸+6H₂O→6CO₂+20[H]+2ATP（線粒體中）③24[H]+6O₂→12H₂O+34ATP（線粒體中）

解答 解：（1）當圖甲中細胞有d過程發生而沒有e過程發生時，說明光合速率小于或等于呼吸速率．d過程也不發生，說明該細胞只能進行呼吸作用，不能進行光合作用．
（2）圖乙中B點時光合速率=呼吸速率，葉肉細胞中既能進行光合作用又能進行呼吸作用（有氧呼吸），所以葉肉細胞中產生ATP的部位有細胞質基質、線粒體、葉綠體．C點時，該植物的凈光合速率是15mg/（dm²•葉•h），呼吸速率是5mg/（dm²•葉•h），所以真光合速率為20mg/（dm²•葉•h）．C點以后隨著光照強度的增強，光合速率不再增強，說明光照強度不是限制因素，限制因素可能是CO₂濃度和溫度．
（3）適當提高二氧化碳濃度時，光合作用增強，光飽和點C將上移．植物缺鎂時，影響葉綠素的合成，進而影響光反應，要想光合速率=呼吸速率，要適當增加光照強度，B點右移．將環境溫度調節到25℃，溫度降低，A表示呼吸作用強度，A將降低，位置上移，光補償點將減小，B點左移．
（4）以綠色植物葉片為材料，探究環境條件對細胞呼吸速率的影響時要避免光合作用對呼吸作用的影響，所以要對裝置進行遮光處理或放在黑暗處．
故答案為：
（1）光合作用強度小于呼吸作用強度
6O₂+C₆H₁₂O₆+6H₂O6CO₂+12H₂O+能量
（2）細胞質基質和線粒體、葉綠體     20    CO₂濃度和溫度
（3）上移  　右移     上移     左移                
（4）黑暗

點評 考查細胞呼吸與光合作用相關的知識；意在考查考生理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系的能力；識圖能力和具備驗證簡單生物學事實的能力，并能對實驗現象和結果進行解釋、分析和處理的能力．