Question

12．研究者选取南瓜幼苗进行了无土栽培实验，如图为该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图，请分析回答相关问题．

（1）A点时叶肉细胞中O₂的移动方向是从叶绿体移向线粒体．研究者用含¹⁸O的葡萄糖追踪根细胞有氧呼吸中的氧原子，其转移途径是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳．
（2）据图分析，光合酶对温度的敏感度比呼吸酶对温度的敏感度高（高或低），温室栽培该植物，为获得最大经济效益，应控制的最低温度为20℃．
（3）限制AB段CO₂吸收速率的主要因素是温度，图中B、D点光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍．
（4）研究者分别用12%的氧气和22%的氧气对两组幼苗的根系进行持续供氧．一段时间后，测得用12%的氧气处理植株的干重显著低于另一组，原因是根呼吸速率下降，影响根对无机盐的吸收，从而使光合作用国定的有机物减少．

Answer 1

分析 据图分析：植物从空气中吸收的二氧化碳的量为净光合作用的量，呼吸作用氧气的消耗量是实际呼吸作用的量，A点从空气中吸收的二氧化碳为0，光合作用小于或等于呼吸作用，光合作用产生的氧气完全被呼吸作用吸收，随着温度的升高，光合作用和呼吸作用都逐渐增强，大于5℃后经光合作用大于0，即光合作用大于呼吸作用，实际光合作用等于净光合作用加上呼吸作用．

解答 解：（1）A点，光合作用小于或等于呼吸作用，光合作用产生的氧气被呼吸作用利用，因此A点时叶肉细胞中O₂的移动方向是从叶绿体移向线粒体，有氧呼吸的过程中葡萄糖酵解形成丙酮酸，丙酮酸脱羧形成二氧化碳，因此葡萄糖中氧原子的转移途径是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳．
（2）分析题图可知，净光合作用强度随温度升高而升高更快，因此光合酶对温度的敏感度比呼吸酶对温度的敏感度高，在20℃植物净光合作用最强，此时细胞呼吸作用较弱，是获得最大经济效益的最适宜温度．
（3）分析题图曲线可知，AB段随温度升高，净光合作用升高，该阶段限制光合作用的因素是温度；B点、D点净光合作用与呼吸作用相等，因此实际光合用是呼吸作用的2倍．
（4）与22%的氧气相比，用12%的氧气对幼苗的根系进行持续供氧，根系呼吸速率下降，影响根对无机盐的吸收，从而使光合作用固定的有机物减少，因此用12%的氧气处理植株的干重显著低于22%的氧气处理植株的干重．
故答案为：
（1）从叶绿体移向线粒体     葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
（2）高     20   
（3）温度    B、D
（4）根呼吸速率下降，影响根对无机盐的吸收，从而使光合作用国定的有机物减少

点评 本题的知识点是有氧呼吸的过程，有氧呼吸与光合作用的关系，温度对于光合作用和有氧呼吸过程的影响，主动运输的过程和意义，正确解读题图曲线获取信息是解题的关键，对于光合作用、呼吸作用、物质跨膜运输方式的综合应用是本题考查的重点．