Question

17．下列两图都与植物光合作用有关，图甲表示某种植物光合作用效率随光照强度改变的变化曲线；图乙代表该植物的一个叶肉细胞及其相关生理过程示意图．请据图回答：
（1）当细胞处于图甲中c点时，能发生图乙中哪些过程（用图中字母回答）d、e、f、g．
（2）图甲中在b点时，图乙中气体d与气体e的数量关系是相等，此时细胞中能产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质．
（3）图甲中在c点时，结构M内ATP的流向是叶绿体囊状结构薄膜移向叶绿体基质．
（4）图甲中，与b点相比，c点叶肉细胞中C₅相对含量高（填“高”“低”或“基本一致”）．
（5）结构N中进行的能量转换是（有机物中）稳定的化学能转化为（ATP中）活跃的化学能及热能．
（6）将该植物放在特定的实验装置中，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响（其余的实验条件都是理想的），实验以CO₂的吸收量与释放量为指标．实验结果如下表所示，下列对该表数据分析正确的是D．（填入选项前的字母）

温度（℃）	5	10	15	20	25	30	35
光照下吸收CO2（mg/h）	1.00	1.75	2.50	3.25	3.75	3.50	3.00
黑暗下释放CO2（mg/h）	0.50	0.75	1.00	1.50	2.25	3.00	3.50

A．每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度在30℃时该植物积累的有机物是温度在10℃时的2倍
B．昼夜不停的光照，温度在35℃时该植物不能生长
C．昼夜不停的光照，该植物生长的最适温度是30℃
D．每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度均保持在20℃的条件下，该植物积累的有机物最多．

Answer 1

分析 据图分析：图甲曲线图中，a点只进行呼吸作用；b点为光补偿点，光合作用等于呼吸作用；c点为光饱和点，光合作用大于呼吸作用．
图乙细胞中，g、d、h代表氧气，f、e、i代表二氧化碳．M为叶绿体，是光合作用的场所，N为线粒体，是有氧呼吸的主要场所．
表格中实验变量有两个：温度和有无光照，而做出本题的关键是要理解光照下吸收CO₂数值表示净光合作用速率，黑暗中释放CO₂表示呼吸作用速率．然后，比较表格中的数字，根据数据的变化特点可以得出呼吸速率随着温度的升高而增强，而净光合速率随着温度的不断升高出现先增强后下降的趋势，25℃达到最大值．

解答 解：（1）当细胞处于图甲中c点时，光合作用大于呼吸作用，能发生图乙中d、e、f、g过程．
（2）图甲中在b点表示光合作用等于呼吸作用，则图乙中气体d与气体e的数量关系是相等，此时细胞中进行光合作用和呼吸作用，故能产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质．
（3）图甲中在c点时，光合作用的光反应阶段ADP和Pi合成ATP，暗反应阶段ATP水解产生ADP和Pi，ATP由叶绿体囊状结构薄膜移向叶绿体基质，ADP由叶绿体基质移向叶绿体囊状结构薄膜．
（4）图甲中b点与c点相比，c点叶肉细胞中光照强度增加，光反应产生的[H]和ATP增多，被还原的C₃增多，生成的C₅增多，而CO₂被C₅固定形成C₃的过程不变，故C₃相对含量低、C₅相对含量高．
（5）结构M叶绿体中进行的能量转换是光能转化为（有机物中）稳定的化学能，结构N线粒体中进行的能量转换是（有机物中）稳定的化学能转化为（ATP中）活跃的化学能及热能．
（6）A、每天光照12小时，30℃时积累的有机物量是：（3.50-3.00）×12=6（mg），10℃时积累的有机的量是：（1.75-0.75）×12=12（mg），两者的比值为0.5，A错误；
B、表中“光照下吸收CO₂（mg/h）”代表的是净光合作用速率，“黑暗中释放CO₂（mg/h）”代表的是呼吸作用速率．由表可知，在昼夜不停地光照条件下，只要净光合作用速率大于0，植物就可以正常生长，B错误；
C、净光合作用速率越大，植物生长越快，故昼夜不停地光照，在25℃时该植物生长得最快，C错误；
D、有机物积累量=光照下积累的有机物量-黑暗下消耗的有机物量，故每天光照12小时，黑暗12小时，在20℃时该植物的有机物积累量最大，D正确．
故选：D．
故答案为：
（1）d、e、f、g
（2）相等     叶绿体、线粒体、细胞质基质
（3）叶绿体囊状结构薄膜移向叶绿体基质
（4）高
（5）（有机物中）稳定的化学能转化为（ATP中）活跃的化学能及热能
（6）D

点评 本题以图形为载体，考查了光合作用和有氧呼吸的过程及两者的联系．考查了学生识图、析图能力，运用所学知识分析和解决问题的能力，综合理解能力．光合作用和呼吸作用过程是考查的重点和难点．光合作用合成有机物，而呼吸作用分解有机物．光合作用为呼吸作用提供有机物和氧气，呼吸作用为光合作用提供二氧化碳和水．