Question

如圖1為植物光合作用過程的模式圖，請據圖回答：

（1）請寫出圖中相關編號所代表的物質名稱：
甲

 

；丁

 

；  辛

 

，發生反應Ⅰ的結構名是

 

；反應Ⅱ的過程②稱為

 

．
某同學設計如圖2所示的實驗裝置，用以研究光合作用的效率．
（2）圖2裝置中放置NaHCO₃溶液的作用是

 

．
（3）該同學在某種環境條件下，通過圖2裝置進行實驗，記錄的實驗現象如表：

實驗	實驗30分鐘后指示液滴移動情況
測定 植物光合速率	移動了10厘米

液滴移動的方向是向

 

（填左或右）移動；假設指示液滴每移動1cm相當于氣體體積變化了2.24毫升，在標準狀況下實驗進行了30分鐘后，植物體有機物將會增加

 

毫克．
（4）若要研究CO₂是否是光合作用的原料，則還需要增加一組實驗裝置，新增裝置與圖2 裝置的主要差異是

 

．
該同學研究環境因素對光合作用速率影響的實驗結論如圖3．
（5）圖3中影響光合作用速率的環境因素有

 

；
（6）ab點之間的限制光合作用速率的主要環境因素是

 

；
（7）b點與c點相比較，c點時葉肉細胞中三碳化合物的含量

 

．（填“高”、“低”、“基本一致”）．圖4表示該植株的非綠色器官在不同氧濃度時，CO₂釋放量和O₂吸收量的變化．
（8）當氧濃度達到

 

時無氧呼吸開始表現最弱；當氧濃度為e時，無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧
呼吸消耗的

 

倍．

Answer 1

考點：光反應、暗反應過程的能量變化和物質變化,影響光合作用速率的環境因素

專題：

分析：首先分析題圖可知此題涉及光合作用的過程、影響光合作用的條件、細胞呼吸等知識點，然后針對題圖對涉及的知識點進行系統梳理，最后根據問題的具體內容綜合分析解答．

解答： 解：（1）根據光合作用的過程對圖1進行解讀，反應Ⅰ是光反應階段，場所是類囊體的膜，發生的變化是水光解形成還原氫，釋放出氧氣，ADP形成ATP，因此甲是水，乙是氧氣，丙是ADP，丁是ATP；反應Ⅱ是光合作用的暗反應階段，場所是葉綠體基質，發生的變化是一分子二氧化碳與五碳化合物結合形成兩個三碳化合物，稱為二氧化碳的固定，三碳化合物被還原氫還原生產有機物和五碳化合物，所以①過程是二氧化碳的固定，②過程是三碳化合物的還原．
（2）分析圖2是測定光合作用效率的實驗裝置，放置NaHCO₃溶液的作用是提供容器內的二氧化碳氣體，并緩沖二氧化碳濃度．
（3）圖2實驗裝置測定光合作用效率，觀察指標是液滴移動的距離，實質是氧氣的增加量，所以液滴移動的方向應是向右移動．
由題意知，30分鐘氧氣增加量為10×2.24ml═22.4ml═0.001mol，葡萄糖的增加量為0.001÷6×180═0.03g═30mg．
（4）若要圖2實驗裝置研究CO₂是否是光合作用的原料，則還需要增加一組實驗裝置，用以除去二氧化碳，所以新增裝置與圖2 裝置的主要差異是將NaHO₃溶液換成NaOH．
（5）分析圖3可知，同一光照條件下，二氧化碳濃度高，光合作用強，同一二氧化碳濃度下，光合作用隨光照強度增加而增強．因此，圖3中影響光合作用速率的環境因素有二氧化碳濃度和光照強度．
（6）分析ab所在的曲線，在ab之間光合作用隨光照強度增加而增強，因此ab點之間的限制光合作用速率的主要環境因素是光照強度．
（7）分析圖3中的b、c兩點光照強度相同，二氧化碳濃度不同，c點二氧化碳濃度低，形成的三碳化合物少，而暗反應不變，所以c點時葉肉細胞中三碳化合物的含量低．
（8）分析柱形圖可知，本題是有氧呼吸與無氧呼吸的關系．有氧呼吸時，氧氣吸收量與二氧化碳的釋放量相等，二氧化碳的釋放量與氧氣吸收量之差代表無氧呼吸．有氧時無氧呼吸受抑制，g點無氧呼吸完全被抑制，所以此點無氧呼吸最弱為0．
由圖3知，氧濃度為e時，氧氣吸收量為3，二氧化碳的釋放量為6．設有氧呼吸消耗的葡萄糖為x，則，吸收的氧氣為6x，釋放二氧化碳為6x；無氧呼吸消耗的葡萄糖為y，則釋放二氧化碳的量為2y，所以有關系式6x÷（6x+2y）═3÷6，解得，y/x═3，所以當氧濃度為e時，無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的3倍．
故答案應為
（1）水  ATP  三碳化合物   類囊體   三碳化合物的還原
（2）提供容器內的二氧化碳氣體，并緩沖二氧化碳濃度
（3）右   30
（4）將NaHO₃溶液換成NaOH
（5）二氧化碳濃度和光照強度
（6）光照強度
（7）低 
（8）g  3

點評：本題信息量較大，綜合性強，對于光合作用的過程，影響因素，細胞呼吸等知識點的熟練掌握是解題的基礎；有效解讀各個題圖是關鍵．