Question

10．将l0g菠菜的叶肉细胞中的叶绿体和线粒体分离开来，提供必要的条件，在离体条件下分别测定光合作用（用CO₂的吸收量表示）和呼吸作用（用CO₂的释放量表示）强度如下：

光照强度（单位：1000lx）		1	2	3	4	5	6	7	8
CO2吸收量 （单位：μg/h•10g）	15℃	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5	4.0
	30℃	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0	6.0	7.0	8.0

表1不同光照强度下测得离体叶绿体CO₂的吸收量

温度（单位：℃）	5	10	15	20	25	30	35
CO2的释放量 （单位：μg/h•10g）	0.25	0.5	0.75	1.0	1.25	1.5	1.75

表2不同温度条件下测得离体线粒体CO₂的释放量
（1）表1可知，影响光合作用的因素有温度和光照强度．温度为30℃时，光照强度为5000lx时，与60001x相比，离体叶绿体中还原的C₃化合物的量多（多、少）．
（2）表2可知，在一定范围内，温度升高，离体线粒体呼吸作用增强，原因是在一定范围内，温度升高，酶的活性增强，呼吸作用强度增强．
（3）若植物叶肉细胞内的叶绿体和线粒体的生理活性与其离体状态时一致，且光强对线粒体无影响，在温度为30℃，光照强度为80001x时，将某植物先光照10h，然后转入无光条件下（平均温度为15℃），则10g叶肉组织细胞一昼夜CO₂的吸收量为37.16μg/l0g．
（4）用缓冲液将离体叶绿体制备成悬液，均分为两组，一组为实验组，另一组对照组，并仅在实验组中加入了适量磷酸（Pi）．在适宜温度和光照等条件下，用¹⁴C标记的¹⁴CO₂供其进行光合作用，然后追踪检测放射性，结果发现实验组¹⁴C标记化合物（CH₂O）合成速度比对照组明显高．原因是Pi有利于光反应ATP的形成，而充足的ATP会促进暗反应C₃的还原形成（CH₂O）．

Answer 1

分析 分析表1和2：按题目的条件，由于上述数据是在叶绿体和线粒体离体的条件下测得的，光合作用和呼吸作用都是在独立的条件下进行．这与对整体叶片或植株的测量不同，对整体植株测得的吸收CO₂或释放出O₂的数据反应的是净光合作用速率，而真正的光合作用速率还应该加上这段时间中的呼吸消耗．本题目所设条件叶绿体与线粒体已分离，在测定叶绿体的光合作用时不存在呼吸作用的影响．所以光合作用和呼吸作用速率只要直接读取曲线中的有关数据就行．
Pi有利于光反应ATP的形成，而充足的ATP会促进暗反应C₃的还原形成（CH₂O）．

解答 解：（1）表1可知，影响光合作用的因素有温度和光照强度．温度为30℃时，光照强度为5000lx时，与60001x相比，光照强度增强，产生[H]和ATP量增多，促进C₃化合物消耗，但C₃化合物生成量不变，则C₃化合物量增多．
（2）表2可知，在一定范围内，温度升高，酶的活性增强，呼吸作用强度增强．
（3）据表分析：在叶绿体和线粒体离体的条件下，表2表示在温度为30℃，光照强度为8000勒克斯下照光10h，光合作用吸收的二氧化碳量为8×10=80μg，再移到黑暗条件下，温度为15℃，则细胞呼吸消耗的二氧化碳为1.5×10+0.75×14=25.5μg，净光合作用吸收的二氧化碳为80-25.5=54.5μg，根据光合作用的反应方程式可解出积累的葡萄糖是37.16μg．则10g叶肉组织细胞一昼夜CO₂的吸收量为37.16μg/l0g．
（4）充足的Pi有利于光反应ATP的形成，而充足的ATP会促进暗反应C₃的还原形成（CH₂O），所以会使实验组¹⁴C标记化合物的量及（CH₂O）/C₃比值均比对照组高．
故答案为：
（1）温度和光照强度   多
（2）在一定范围内，温度升高，酶的活性增强
（3）37.16
（4）高    Pi有利于光反应ATP的形成，而充足的ATP会促进暗反应C₃的还原形成（CH₂O）

点评 本题考查了影响光合作用和呼吸作用的环境因素，意在考查考生能从题目所给的图形中获取有效信息的能力，理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力．