Question

下列為植物代謝的一組問題，請據圖、表回答問題．
（1）如圖1為植物光合作用與有氧呼吸的過程示意圖，圖中字母表示有關物質，數字表示相關生理過程，請據圖回答問題：
1）寫出下列符號所表示含義：
D．

 

  F

 

  G

 

  ④

 

2）若圖1中化合物B的含量在24小時內發生的變化如下圖2，請回答：
G點時B化合物含量升高的主要原因是

 

所致．

 

點的出現可能是由于白天天氣暫時由晴轉陰造成．請在坐標圖4中畫一條曲線，表示上圖中的EH段（10時至14時）水稻葉肉細胞中C₃酸含量的變化趨勢（設a點為10時的C₃酸化合物含量）．
3）氧氣是光合作用的副產物，請根據所學知識設計一實驗方法證明氧氣的氧原子來自何種反應物：

 

 

（2）如圖3 是綠色植物光合作用速率的實驗示意圖，該裝置放在標準狀況的環境中．
實驗開始時，針筒的讀數是0.2mL，毛細管內的水滴在位置X處．然后遮光30分鐘，針筒必須移動0.2mL才能保持水滴維持原位（X點）．針筒移動的方向是向

 

接著光照30分鐘后，針筒的容量需要調至0.6mL的讀數，才能使水滴仍維持在X的位置．若以釋放出的氧氣量來代表光合作用速率，該植物的光合作用速率是

 

mL/小時．光照的1小時內該綠色植物實際產生氧氣

 

mL．

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：圖1：根據各個生理過程可以判斷：A二氧化碳、B五碳化合物、C氧氣、DNADPH、E水、FNADH、G二碳化合物、I二氧化碳；生理過程：①暗反應、②光反應產生的還原氫用于暗反應、③有氧呼吸的第一階段、④三羧酸循環、⑤有氧呼吸的第二階段．
圖2表示五碳化合物的含量．
圖3：測量光合作用的速率，碳酸氫鈉提供光合作用的原料，用氧氣的量代表凈光合作用速率．

解答： 解：（1）1）根據圖1可以判斷：D為NADPH、F為[H]、G為二碳化合物、④為三羧酸循環．
2）圖2中，中午由于溫度較高，蒸騰作用較強，植物為了降低水分的流失，氣孔關閉，導致二氧化碳的吸收受到影響，影響了二氧化碳的固定，導致反應減弱，消耗的五碳化合物減少，所以剩余的五碳化合物增多；D點五碳化合物的含量下降，如果天氣晴轉陰，光照強度下降，導致NADPH和ATP的量減少，影響三碳化合物的還原，導致五碳化合物的生成量減少；根據二氧化碳的固定的反應式，C₃酸和五碳化合物的量基本是成反比的．
3）用放射性元素標記水中氧元素，然后檢測氧氣分子中是否有放射性．在密閉透光的環境中，用含¹⁸O 標記的水培養綠色植物，然后檢測氧氣分子中有無放射性¹⁸O₂
再在另一密閉透光的環境中加入含¹⁸CO₂的二氧化碳氣體，檢測植物周圍產生的氧氣中沒有¹⁸O₂更好．
（2）遮光條件下，植物僅進行呼吸作用，消耗氧氣，導致氣體體積少，針筒向右移動，由于呼吸作用每小時是0.4，光照30分鐘后，針筒的容量需要調至0.6mL的讀數，說明0.5小時光合作用釋放釋放的氧氣的量為0.6-0.2=0.4，這時候實際上是光照0.5，呼吸了一個小時，所以在光照的0.5小時內氧氣的釋放量為0.4+0.2=0.6，所以若以釋放出的氧氣量來代表光合作用速率，該植物的光合作用速率是0.6×2=1.2；這實際上代表凈光合作用速率，植物真正的光合作用速率是1.2+0.4=1.6．
故答案為：（1）1）NADPH[H]二碳化合物   三羧酸循環 
2）缺乏CO₂  D．    
見右圖：注：要表示出趨勢
3）在密閉透光的環境中，用含¹⁸O 標記的水培養綠色植物，然后檢測氧氣分子中有無放射性¹⁸O₂
再在另一密閉透光的環境中加入含¹⁸CO₂的二氧化碳氣體，檢測植物周圍產生的氧氣中沒有¹⁸O₂更好
（2）右    1.2     1.6

點評：本題難度較大，需要掌握有氧呼吸和光合作用的生理過程，并能夠對實驗進行簡單的設計進行評價，還要對一些常見的概念理解其含義，還要明確光合作用=凈光合作用+呼吸作用，理解氧氣的釋放量表示的凈光合作用的含義．