Question

20．某生物研究小组在密闭恒温玻璃温室内进行植物栽培试验，连续48h测定温室内CO₂浓度及植物吸收CO₂速率，得到图1所示曲线（整个过程呼吸作用强度恒定），请回答：

（1）实验开始阶段的0-3小时，叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体，图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有4个．
（2）6h时CO₂在细胞内的移动方向是由线粒体移向叶绿体，由12时到18时，叶绿体内C₃含量变化是增加．
（3）叶绿体利用CO₂速率最大的时刻是36h时，前24小时比后24小时的平均光照强度弱．
（4）如果使用相同强度绿光进行实验，c点的位置将上移（填“上移”、“下移”、“不变”），原因是植物对绿光吸收很少，光合作用减弱，呼吸作用不变，吸收二氧化碳将减少．

Answer 1

分析 图1中的CO₂吸收速率表示该植物的净光合速率，室内CO₂浓度变化可表示该植物有机物的积累量．从曲线可知实验的前3小时内植物只进行呼吸作用，6h时叶肉细胞呼吸速率与光合速率相等，此时细胞既不从外界吸收也不向外界释放CO₂，其呼吸产生的CO₂正好供应给光合作用，所以呼吸速率与光合速率相等的时间点有4个，即6、18、30、42小时．图中的CO₂吸收速率为净光合速率，当CO₂吸收速率大于0时就有有机物的积累，因此图中6～18h、30～42h均有有机物的积累．

解答 解：（1）实验开始阶段的0-3小时，植物不进行光合作用，只进行呼吸作用，所以叶肉细胞产生ATP的场所有细胞溶胶和线粒体．当呼吸速率与光合速率相等时，从外界吸收CO₂速率为零，所以呼吸速率与光合速率相等的时间点有4个，即6、18、30、42小时．
（2）6h时叶肉细胞呼吸速率与光合速率相等，此时细胞既不从外界吸收也不向外界释放CO₂，其呼吸产生的CO₂正好供应给光合作用，即CO₂由线粒体产生移向叶绿体．由12h到18h时，光照强度逐渐减弱，其为暗反应提供的ATP和[H]逐渐减少，三碳化合物的还原速度减慢，C₃的消耗减少，所以叶绿体内C₃含量增多．
（3）叶绿体利用CO₂速率最大的时刻是植物CO₂吸收速率曲线的最高点，即36h时，由温室内CO₂浓度曲线及植物CO₂吸收速率曲线，前24小时比后24小时CO₂浓度变化及CO₂吸收速率小，所以前24小时比后24小时的平均光照强度弱．
（4）植物光合作用吸收绿光最少，所以使用相同强度绿光进行实验时，光合作用减弱，呼吸作用不变，吸收CO₂将减少，所以c点上移．
故答案为：
（1）细胞质基质和线粒体     4
（2）由线粒体移向叶绿体      增加
（3）36      弱
（4）上移   植物对绿光吸收很少，光合作用减弱，呼吸作用不变，吸收二氧化碳将减少

点评 本题考查细胞呼吸的过程和意义、光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化等，解答时能通过温度能影响酶的活性，进而影响光合作用和呼吸作用强度，再来考虑图中的对应点的移动方向，要求考生具有一定的分析、推理和判断的能力．