Question

5．如图为黑藻在适宜光照、CO₂浓度环境中，在不同温度条件下的净光合作用速率和呼吸作用速率曲线，请据图回答：

（1）当温度为30℃时，黑藻叶细胞中产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质．
（2）光合作用和呼吸作用都受温度影响，其中与呼吸作用有关的酶最适温度更高，光合作用和呼吸作用相等时的温度是40℃．
（3）若20℃与37℃积累的有机物量相等，则37℃光反应产生的[H]大于（填“大于”“小于”或“等于”）20℃．若20℃时，由于某种原因气孔突然关闭，则三碳化合物的含量降低．当环境温度处于55～60℃时，与光合作用和呼吸作用两者相关的酶的活性分别是失活和低．

Answer 1

分析 图1中显示虚线是细胞呼吸消耗有机物的量，实线表示有机物积累量，表示净光合作用制造的有机物．净光合作用强度=总光合作用强度-呼吸作用强度．图中真正光合作用制造的有机物量是实线和虚线的和．若在20℃与37℃积累的有机物量相等，由于20℃时细胞呼吸强度＜37℃时呼吸作用强度，因此37℃光合作用强度＞20℃光合作用强度，即37℃时光反应产生的[H]大于20℃；若20℃时因某种原因部分气孔突然关闭，影响了二氧化碳的固定过程，则三碳化合物生成量减少，但其还原过程正常进行，则三碳化合物的含量降低．

解答 解：（1）当温度为30℃时，黑藻叶细胞中进行光合作用和呼吸作用，故产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质．
（2）图1中在40℃左右时，呼吸作用消耗有机物最多=5，即呼吸作用的最适温度为40℃左右.30℃时，真正光合作用制造有机物的最多=5+3=8，即光合作用的最适温度为30℃，因此呼吸作用有关酶的最适温度更高．当净光合作用制造的有机物量为0时，光合速率与呼吸速率相等，即对应的温度是40℃．
（3）若在20℃与37℃积累的有机物量相等，由于20℃时细胞呼吸强度＜37℃时呼吸作用强度，因此37℃光合作用强度＞20℃光合作用强度，即37℃时光反应产生的[H]大于20℃；若20℃时因某种原因部分气孔突然关闭，影响了二氧化碳的固定过程，则三碳化合物生成量减少，但其还原过程正常进行，则三碳化合物的含量降低．当环境温度处于55℃～60℃时，由于光合作用相关酶失活，呼吸作用相关酶活性低，使得光合作用不能进行，只有进行呼吸作用，甚至降低，造成实线与虚线重叠．
故答案为：
（1）叶绿体、线粒体、细胞质基质
（2）呼吸        40
（3）大于      降低    失活    低

点评 本题着重考查了光合作用、呼吸作用过程中的物质变化和能量变化等方面的知识，意在考查考生能识记并理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成一定知识网络的能力，并且具有一定的分析能力和理解能力．