Question

7．植物光合作用固定的CO₂与呼吸作用释放的CO₂相等时的光照强度称为光补偿点．光照强度增加到某一点时，再增加光照强度，光合强度也不增加，该点的光照强度称为光饱和点．a～d4种植物的单个植株在自然CO₂浓度及最适温度下的光补偿点和光饱和点如表所示．

植物种类	光补偿点（klx）	光饱和点（klx）
a	1～2	30～80
b	0.2～0.3	50～80
c	0.5～1.5	20～50
d	0.1～0.2	5～10

（1）植物细胞产生CO₂的具体部位是线粒体基质和细胞质基质；利用CO₂的具体部位是叶绿体基质．
（2）光照强度为0.4klx时，表3中ac  植物的呼吸作用产生的CO₂多于光合作用吸收的CO₂．
（3）仅考虑温度和CO₂含量的影响，在温度较高，CO₂较少的密闭温室中，植物的光补偿点较高．大田玉米群体的光饱和点比单株玉米的光饱和点要高，主要原因是植株间存在遮光现象（CO₂浓度增加）．
（4）近年来冬季北方大部出现严重雾霾天气，对植物光合作用产生了明显影响，某兴趣小组假设雾霾中植物光合作用的下降的原因有两种可能：一是雾霾中的污染颗粒导致光照强度下降，影响了光合作用的光反应阶段；二是污染颗粒堵塞了气孔使CO₂的吸收减少，影响了光合作用的暗反应阶段．该兴趣小组设计如下装置进行实验（如图）：该实验的自变量是装置内空气的种类（空气中是否有雾霾颗粒等），在其他环境条件相同的条件下，分别测量叶肉细胞中三碳化合物（C₃）的含量作为检测指标，其原理是若雾霾只影响光反应阶段，C₃含量上升；若只影响暗反应阶段，C₃含量下降；若实验结果是两组三碳化合物含量无显著差异则原因是雾霾对光反应和暗反应均有影响．

Answer 1

分析 分析题意可知，植物光合作用吸收的CO₂与呼吸作用释放的CO₂相等时的光照强度称为光补偿点，则低于该光照强度时，光合作用将小于呼吸作用．光饱和点是指光合速率达到最高时的光照强度．

解答 解：（1）在有氧呼吸第二阶段，丙酮酸和水分解成二氧化碳和[H]，该阶段发生在线粒体基质中；另外植物无氧呼吸过程中也能产生二氧化碳，该反应发生在细胞质基质中．同时光合作用的暗反应过程中会消耗二氧化碳，该阶段发生在叶绿体基质中．
（2）植物的呼吸作用产生的CO₂多于光合作用吸收的CO₂，说明呼吸强度大于光合作用强度，由表中内容可知a和c在0.4 klx时还未到达光补偿点，说明光合作用强度小于呼吸作用强度．
（3）在温度较高，CO₂较少的密闭温室中，植物的呼吸作用较强，因此植物的光补偿点较高，大田玉米群体的光饱和点比单株玉米的光饱和点要高，主要原因是植物之间有相互遮光的现象．
（4）对照如下装置可以发现：装置内空气种类（空气中是否有雾霾颗粒）不同，可判断为该实验的自变量．在其他环境条件相同的条件下，若雾霾只影响光反应阶段，C₃含量上升；若只影响暗反应阶段，C₃含量下降，因此测量叶肉细胞中三碳化合物（C₃）的含量作为检测指标．若雾霾对光反应和暗反应均有影响，两组三碳化合物含量无显著差异．
故答案为：
（1）线粒体基质和细胞质基质   叶绿体基质
（2）a c
（3）高    植株间存在遮光现象 （CO₂浓度增加 ）
（4）装置内空气的种类（空气中是否有雾霾颗粒等 ）  若雾霾只影响光反应阶段，C₃含量上升；若只影响暗反应阶段，C₃含量下降                 雾霾对光反应和暗反应均有影响（影响相同，若答均无影响不得分）

点评 本题考查了光合作用和呼吸作用的相关知识，意在考查考生分析表格、获取解题信息的能力以及识记理解能力，难度适中．