Question

回答下列有关细胞代谢的问题：
材料一：图（甲）表示在最适光合温度下某植物光合作用速率与光照强度之间的关系．
（1）在光照强度为5千勒克司时，光照半小时该植物经光合作用制造的葡萄糖量为

 

（用CO₂消耗量表示）
（2）光照强度由1千勒克司增强至3千勒克司时，叶绿体内C₃的含量

 

．若将CO₂提高到1%，则A点的位置将

 

，C点将向

 

．
材料二：森林中，阳光可能会穿过森林中的空隙，在地上投下“光斑”，它们随着太阳的运动和枝叶的摆动而移动．图乙显示了在“光斑”照耀前后一株生长旺盛的植物光合作用过程中吸收CO₂和释放O₂的情况．请据图分析回答：
（3）“光斑”照耀开始时，C0₂吸收速率和O₂的释放速率分别发生了什么变化？

 

．此时限制光合作用产物（糖类）合成的主要因素是

 

．
（4）当“光斑”移开时，O₂的释放速率立刻恢复原水平的原因是

 

；而CO₂吸收速率延续了一段时间后才下降，原因是

 

．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：分析曲线时，图甲中，A点只进行呼吸作用，因此对应的值为呼吸作用强度；B点时净光合作用量为0，表明此时光合作用等于呼吸作用；C点时已经达到光合作用的饱和点，此时光合作用总量=净光合作用量+呼吸作用量．
图乙中光斑开始和光斑移开是氧气和二氧化碳量变化的原因．光合作用过程中，有光照先有光反应，因此图中氧气释放先增加，暗反应中二氧化碳吸收在后．光照停止后，但是光反应生成的ATP和[H]还在，使暗反应继续进行．O₂释放速率代表光反应速率（虚线），CO₂吸收速率代表暗反应速率（实线），“光斑”照射前，有O₂释放，说明光合作用大于呼吸速率．

解答： 解：（1）在光照强度为5千勒克司时，图中对应的二氧化碳的释放量为0.6mol/l，此为净光合速率，呼吸速率为0.4mol/l，因此光照半小时该植物经光合作用吸收的二氧化碳总量=（0.6+0.4）×0.5=0.5mol，该值可以表示制造的葡萄糖量（用CO₂消耗量表示）．
（2）光照强度增强时，光反应产生的ATP和[H]增多，可以促进暗反应中三碳化合物的还原，因此叶绿体内C₃的含量减少（降低）．若将CO₂提高到1%，其不影响呼吸速率，因此A点的位置不变，但是光合速率增强，因此C点将向右上方移动．
（3）光照强度首先影响光合作用的光反应，是光反应中的水的光解和ATP合成加快，进而影响暗反应中三碳化合物的还原，因此“光斑”照耀开始时氧气释放速度急剧上升，二氧化碳吸收速率上升相对缓慢．此时限制光合作用产物（糖类）合成的主要因素是二氧化碳的吸收速率．
（4）图中可以看出，40S时图中光斑移开，光照强度降低，光反应速率下降，CD段O₂释放速率迅速恢复至原水平．而此时有光斑期间积累了大量的ATP和NADPH，可使暗反应持续一段时间，因此仍有C0₂吸收．
故答案为：
（1）0.5 mol    
（2）减少（降低） 不变  右上方移动    
（3）“光斑”照耀开始时氧气释放速度急剧上升，二氧化碳吸收速率上升相对缓慢    二氧化碳的吸收速率
（4）随着“光斑”的移开，光照强度降低，光反应速率下降“光斑”照耀期间积累的ATP和[H]还可以使暗反应持续一段时间

点评：本题难度不大，旨在考查影响光合作用速率的环境因素，要求考生具有一定的识图能力、以及图文转换能力，明确氧气是由光合作用的光反应产生的，而二氧化碳吸收发生在光合作用的暗反应．