Question

12．研究者選取西葫蘆幼苗進行了無土栽培在培實驗，圖甲為幼苗細胞內某些生理過程的示意圖；圖乙為該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）圖甲中能產生[H]的過程有②③（填序號），過程②進行的場所是細胞質基質、線粒體（基質）．
（2）圖乙中A點時葉肉細胞中O₂的轉移途徑是從葉綠體移向線粒體，此時圖甲中的①②③④（填序號）過程正在進行．
（3）據圖乙分析，光合酶對溫度的敏感度比呼吸酶對溫度的敏感度高（填“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℃．
（4）圖乙中，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．
（5）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．較長一段時間后，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．

Answer 1

分析 圖甲：①為光合作用暗反應，②為有氧呼吸第一二階段或無氧呼吸，③為光合作用光反應，④有氧呼吸第三階段．
圖乙：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）根據光合作用和有氧呼吸過程中的物質變化可知，在光合作用的光反應階段以及有氧呼吸的第一、二兩個階段均能夠產生[H]，分別對應圖中的③和②，有氧呼吸第一階段發生在細胞質基質，第二階段發生線粒體基質．
（2）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．
（3）據圖乙分析可知，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．
（4）圖乙中，限制AB段CO₂吸收速率的主要因素是溫度，分析題圖曲線可知，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．
（5）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．較長一段時間后，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．
故答案為：
（1）②③細胞質基質、線粒體（基質）
（2）從葉綠體移向線粒體   ①②③④
（3）高    20
（4）溫度   B、D
（5）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（2分）

點評 本題考查了有氧呼吸的過程，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，正確解讀題圖曲線獲取信息是解題的關鍵，對于光合作用、呼吸作用的綜合應用是本題考查的重點．