Question

20．将一长势良好的健壮植株放在密闭玻璃罩内培养，并置于室外，用CO₂测定仪测定玻璃罩内CO₂浓度某一天的变化情况，绘成曲线如图甲所示．图乙表示该植株处于光照下的一个叶肉细胞，a表示该细胞的线粒体进行细胞呼吸放出的CO₂量，b表示该细胞的叶绿体进行光合作用吸收的CO₂量．请据图回答下列问题．（不考虑这一天内植株生长对细胞呼吸和光合作用的影响）
（1）如图甲所示，从16时到18时，叶绿体中ATP的移动方向是从叶绿体的类囊体薄膜到叶绿体基质，此时叶绿体内ATP合成速率的变化是逐渐减小．
（2）若D点和E点所对应时刻的温度相同，则D点时的光照强度＜（填“＞”、“=”或“＜”） E点时的光照强度．
（3）植株这一天内是否生长？是．为什么？因为密闭玻璃罩内CO₂浓度下降了，说明植物通过光合作用积累了有机物．
（4）如图乙所示，适宜光照条件下，光反应产生的能够被暗反应所利用的物质是ATP和[H]，其作用是用于C₃的还原．
（5）假设密闭玻璃罩内植株所有进行光合作用的细胞的光合作用强度一致，图乙表示该植株的一个进行光合作用的叶肉细胞，那么，当在图甲中D点时，图乙中a＜（填“＞”、“=”或“＜”） b．
（6）若先将该植物的叶片在同温度下进行暗处理1h，暗处理后重量减少3mg，随后立即再光照1h，光照后比暗处理前重量增加3mg．则该植物叶片光照1h的总光合速率为9mg/h．

Answer 1

分析 影响罩内的二氧化碳的浓度的因素有光合作用强度和呼吸作用强度，而罩内二氧化碳浓度取决于二者的相对浓度．明确曲线中特殊点表示什么生物学意义．明确曲线的走向、变动趋势、揭示各段曲线变化趋势和含义并分析其原因．

解答 解：（1）从16时到18时，叶绿体能够进行光合作用，其中的ATP的移动方向是从叶绿体的类囊体薄膜到叶绿体基质．由于容器内的二氧化碳浓度越来越低，所以此时叶绿体内ATP合成速率的变化是逐渐减小．
（2）D点和E点时密室内二氧化碳的增长量或减少量为0，说明此时光合作用强度等于呼吸强度，若两者温度相同，但D点时二氧化碳浓度高，所以两时刻的光照强度大小为D＜E．
（3）据图甲分析，一天后容器内的二氧化碳浓度降低，说明植物通过光合作用积累了有机物，所以植物浓度生长．
（4）据图乙分析，光反应能够为暗反应提供[H]和ATP，其作用是还原三碳化合物．
（5）D点时，呼吸作用放出的CO₂量等于光合作用吸收的CO₂量，整株植物光合作用强的等于呼吸作用强度，但整株植物中有能进行光合作用的和不能进行光合作用的细胞，如根细胞只能进行呼吸作用，故能进行光合作用的细胞的光合速率必须大于呼吸作用速率才能使整株植物呼吸作用放出的CO₂量等于光合作用吸收的CO₂量，所以此时，该细胞的叶绿体吸收CO₂量大于线粒体呼吸作用放出的CO₂，即a＜b．
（6）该植物的叶片在同温度下进行暗处理1h，叶片重量的减少量表示呼吸作用强度为3mg，随后立即再光照1h，光照后比暗处理前重量增加3mg，有机物增加量表示净光合强度即为6mg，真正的光合速率=呼吸速率+净光合速率=3+6=9mg/h．
故答案为：
（1）从叶绿体的类囊体薄膜到叶绿体基质       逐渐减小
（2）＜
（3）是    因为密闭玻璃罩内CO₂浓度下降了，说明植物通过光合作用积累了有机物
（4）ATP和[H]用于C₃的还原
（5）＜
（6）9 mg/h

点评 光合作用和呼吸作用的曲线图的分析往往是考生的弱项，并且具有一定的综合性，对考生的能力要求较高．考生要从题目所给的曲线的变化趋势来比较光合作用和呼吸作用的强弱，并找出一些关键点，如：光补偿点、光饱和点、只进行呼吸作用的点、积累有机物最多的点以及光合作用最强点等等．