Question

14．图甲表示植物细胞代谢的某些过程，图乙、丙表示光照强度与二氧化碳量的关系，请据图回答问题（图中数字代表物质，a、b、c代表细胞器）：

（1）图甲中物质④是丙酮酸，在氧气充足的情况下，进入细胞器c中被分解．⑤代表的物质是ATP．
（2）将一株植物放置于密闭的容器中，用红外测量仪进行测量，测量时间均为1小时，测定的条件和结果如图乙所示（数据在标准状况下测定），据此回答：
在15℃、1klx光照下，该植物5小时光合作用吸收CO₂5mol．
（3）从图中可发现，影响A点和B点光合速率的因素是温度和光照强度．
（4）若用H₂¹⁸O培养该密闭装置中的绿色植物，一段时间后，装置内出现了C¹⁸O₂，请用文字或图解简要说明：H₂¹⁸O$\stackrel{有氧呼吸}{→}$C¹⁸O₂．
（5）①?图丙中OD段，菠菜叶片呼吸作用共产生的CO₂为S₁+S₃ （用S₁、S₂、S₃表示）．
②图丙中OD段，菠菜叶片吸收的CO₂为S₂-S₁（用S₁、S₂、S₃表示）．

Answer 1

分析 分析题图：
图甲：图甲表示植物细胞代谢的一些过程，图甲中细胞器b吸收光照，将①②转变成葡萄糖，可推知细胞器b是叶绿体、①是水分子、②是二氧化碳；同时可以推知：细胞器a具有调节渗透压的功能，是液泡；K⁺在⑤协助下进入细胞中，可推知⑤是能量；葡萄糖变成④，并加入c与③生成⑤⑥，可推知细胞器c是线粒体、③是氧气、④是丙酮酸、⑥是二氧化碳．
图乙：图乙表示光照强度与二氧化碳量的关系，在光照强度为0kLx时，曲线与纵坐标相交点表示呼吸作用强度（产生二氧化碳），可推知纵坐标上二氧化碳的量表示净光合作用吸收二氧化碳的量，真正光合作用强度=净光合作用强度+呼吸作用强度，积累葡萄糖的量=净光合作用生成葡萄糖的量．
图丙：图丙表示光照强度与二氧化碳量的关系，由A点开始，光合作用出现，并且随着光照强度的增强，光合作用合成的有机物不断增多；在B点时，光合作用产生的有机物刚好等于呼吸作用消耗的有机物，因此图中的S₁可表示B点之前的光合作用量，也可表示呼吸作用消耗-光合作用合成量；但是超过B点后，光合作用大于呼吸作用，因此S₂就可以表示B点之后的有机物积累量，图中可以看出，S₂+S₃表示光合作用产生的有机物总量（总光合），S₁+S₃表示呼吸作用消耗的有机物量，因此光合作用有机物净积累量（净光合）=光合作用总量-呼吸作用消耗=S₂+S₃-（S₁+S₃）=S₂-S₁．

解答 解：（1）由以上分析知，图甲中的物质④是丙酮酸，细胞器c是线粒体，在氧气充足的情况下，丙酮酸进入线粒体中被分解；⑤代表的物质是ATP．
（2）在15℃、1千勒司光照下，该植物1h吸收二氧化碳量为11.2L，呼吸作用消耗了11.2L，故实际光合作用为每小时该植物吸收二氧化碳量为22.4L，故5小时光合作用吸收CO₂为5×22.4L，由于22.4L为1mol，故该植物5小时光合作用吸收二氧化碳为5mol．
（3）据图乙中两曲线变化情况分析可知：在A点所对应的光照强度下，15℃和25℃下吸收二氧化碳的量不同，说明了A点光合速率受温度影响，同时对于25℃温度曲线中，A点对应的光照强度未达到光饱和点，因此A点光合速率也受光照强度影响，分析B点亦如此，即从图中可发现影响A点和B点光合速率的因素是温度和光照强度．
（4）有氧呼吸产生的CO₂中的氧原子来源于葡萄糖和水，若用H₂¹⁸O培养该密闭装置中的绿色植物，一段时间后，装置内出现了C¹⁸O₂，说明H₂¹⁸O中的¹⁸O转移到CO₂中了．
（5）①由以上分析知，图丙中OD段，菠菜叶片呼吸作用共产生的CO₂为S₁+S₃ ；
②图丙中OD段，菠菜叶片吸收的CO₂即净光合为S₂-S₁．
故答案为：
（1）丙酮酸　氧气充足　ATP　    
（2）5　     
（3）温度和光照强度
（4）H₂¹⁸O$\stackrel{有氧呼吸}{→}$C¹⁸O₂（或文字表述）
（3）①S₁+S₃ ②S₂-S₁

点评 本题考查了光合作用、呼吸作用等相关知识，要求考生能够对图甲中物质代谢的分析判断细胞器的种类和物质；明确乙曲线探究的是温度和光照强度对光合作用的影响；能够对光合作用过程中的物质变化的原因进行分析