Question

4．研究小组将某绿色植物置于一密闭、恒温的透明玻璃容器内，依次经黑暗和适宜强度的光照处理后，测得容器内氧气量的变化如图甲所示，图乙中的①②过程属于光合作用，③④过程属于细胞呼吸．回答下列问题：

（1）乙图所示的代谢过程中，①过程产生场所是叶绿体类囊体薄膜．黑暗条件下，乙图①②③④过程中，能产生ATP的过程是③④．
（2）甲图中的C点时刻，叶绿体光合作用所需的CO₂来自于细胞呼吸产生的CO₂和容器内的CO₂．甲图中的B、C、D三个时刻进行比较，叶绿体产生O₂速率最快的是B点时刻．
（3）根据甲图分析，光照时间到达D点以后的一段时间内，容器中氧气量的变化趋势是不再发生变化，原因是到达D点以后，植物的光合作用速率等于呼吸作用速率．

Answer 1

分析 分析甲图可知：在0～A之间，容器处于黑暗条件下，此时植物只进行呼吸作用，因此氧气的减少量可表示呼吸作用消耗量，同时也可以计算出呼吸速率；A之后，给予光照，此时植物同时进行光合作用和呼吸作用，因此氧气的减少量可以表示净光合作用量．
据乙图，根据物质变化的规律，可推知①过程为光反应阶段，发生在叶绿体类囊体薄膜；②过程为暗反应阶段的三碳化合物还原过程，发生在叶绿体基质中；③过程为有氧呼吸第三阶段，④为有氧呼吸第一、二阶段．

解答 解：（1）乙图所示的代谢过程中，①过程为光反应阶段，发生在叶绿体类囊体薄膜．黑暗条件下，植物乙图只能进行细胞呼吸，细胞有氧呼吸的三个阶段都可以产生ATP．因此①②③④过程中，能产生ATP的过程是③④．
（2）A时后到D时，氧气的释放量大于黑暗时氧气的消耗量，氧气量增加，说明植株的光合速率大于呼吸速率；即C点时刻，叶绿体光合作用所需的CO₂来自于细胞自身呼吸产生的CO₂和容器内的CO₂．而D时后，氧气量不再增加，说明植株的光合速率等于呼吸速率．该绿色植物置于一密闭、恒温的透明玻璃容器中，可看作整个过程呼吸速率不变．A点后，随着光合作用的继续进行，密闭容器中二氧化碳的含量逐渐减少，将会影响光合速率．据曲线图BCD三点的斜率，B点斜率最大，B点光合速率最大，叶绿体产生O₂速率最快．
（3）根据甲图分析，随光照时间延长，到达D点以后，植物的光合作用速率等于呼吸作用速率，容器内的氧气总量将不再发生变化．
故答案为：
（1）叶绿体类囊体薄膜       ③④
（2）细胞呼吸产生的CO₂和容器内的CO₂            B
（3）不再发生变化      到达D点以后，植物的光合作用速率等于呼吸作用速率

点评 本题以曲线图为载体，本题考查了光合作用与呼吸作用的关系，光照强度、二氧化碳浓度对光合作用的影响，分析题图曲线获取信息是解题的突破口，对光合作用与呼吸作用的关系，光照强度、二氧化碳浓度对光合作用的影响的理解应用是解题的关键．