Question

【题目】科研人员将某绿色植物放在温度适宜的密闭容器内（如图1所示），先经暗处理后置于恒定光照下并测定容器内氧气的变化量，测量的结果如图2所示，回答下列问题：

（1）植物以葡萄糖为底物时有氧呼吸的总反应式：__________________________________。

（2）将多株健壮的生长状态相同且大小相似（假设干重相同）的该植株幼苗均分为甲、乙两组，置于图1的装置中，甲组适宜光照处理，乙组黑暗处理，其他条件相同且适宜。10小时后，将甲乙两组中的植株烘干称重，分别标记为M甲、M乙，若M=M甲-M乙，则M的准确含义是__________________________________________________________________。

（3）图2中，B点时，叶肉细胞内的光合作用速率__________（填“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用速率。在5~15min内，该容器内氧气量增加的速率逐渐减小，这是因为____________________________________。如果该植物的呼吸速率始终不变，则在5~15min内，植物光合作用的平均速率（用氧气产生量表示）是_________mol/min。

Answer 1

【答案】C6H12O6+6H2O+6O2→（酶）6CO2+12H20+能量 甲组植株在10小时内（或实验过程中）光合作用合成的有机物总量 大于 光合作用使密闭容器内的CO2浓度逐渐降低，光合作用速率减慢，净光合作用速率降低 610-8

【解析】

本题旨在考查植物的呼吸作用与光合作用的相关计算；根据题意和分析可知：在0~5min之间，容器内处于黑暗条件下，此时植物只进行呼吸作用，因此氧气的减少量可表示呼吸作用消耗量，同时也可以计算出呼吸速率；5min之后，给予光照，此时植物同时进行光合作用和呼吸作用，因此氧气的减少速率可以表示净光合作用速率。根据题意，甲组适宜光照处理，同时进行呼吸作用与光合作用；乙组黑暗处理只进行呼吸作用；M甲=植株原来质量＋净光合作用积累量、M乙=植株原来质量-呼吸作用消耗量，故M=M甲-M乙=净光合作用积累量＋呼吸作用消耗量=总光合作用合成有机物量。

（1）有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程；植物以葡萄糖为底物时有氧呼吸的总反应式：

（2）根据题意，甲组适宜光照处理，同时进行呼吸作用与光合作用；乙组黑暗处理只进行呼吸作用； M甲=植株原来质量＋净光合作用积累量、M乙=植株原来质量-呼吸作用消耗量，故M=M甲-M乙=净光合作用积累量＋呼吸作用消耗量=总光合作用合成有机物量，则M的准确含义是甲组植株在10小时内（或实验过程中）光合作用合成的有机物总量。

（3）图2中，B点时，容器内氧气量不再变化，就整个植株而言光合速率=呼吸速率，但植物体某些部位如根只进行呼吸作用，故叶肉细胞内的光合作用速率大于呼吸作用速率。在5~15min内，光照强度不变，随着光合作用的进行，密闭容器内的CO2浓度逐渐降低，光合作用速率减弱，故该容器内氧气量增加的速率逐渐减小。据图可知，0~5min内，该植物只进行呼吸作用，所以呼吸作用消耗氧气速率=（5-4）×10-7mol/5min=0.2×10-7 mol/min；在5~15min内，植物净光合作用产生氧气速率=（8-4）×10-7 mol/10min=0.4×10-7 mol/min，如果该植物的呼吸速率始终不变，则在5~15min内，植物光合作用的平均速率（用氧气产生量表示）=净光合速率+呼吸消耗速率=0.4×10-7 mol/min+0.2×10-7 mol/min=6×10-8 mol/min。