Question

17．如图所示，图甲表示细胞代谢的某过程，图乙、图丙分别表示光照强度和空气中CO₂含量对某绿色植物光合作用的影响，S₁、S₂、S₃的面积大小表示有关生理过程产生或消耗有机物的量．请据图回答下列问题（图中数字代表物质，a、b、c代表细胞器）：

（1）图甲中a为液泡，结构b和结构c依次为叶绿体、线粒体，葡萄糖→③过程中还能产生的物质是还原氢、ATP．
（2）限制图丙曲线最终趋于平缓的外界因素主要是光照强度、温度．
（3）在图乙曲线中，可用S₁+S₃表示细胞呼吸消耗有机物的量，可用S₂+S₃表示光合作用产生有机物的量．（用S₁、S₂、S₃表示）
（4）图丁所示为探究植物光合作用速率的装置．实验开始时，针筒的读数是0.2mL，水滴位置到X．恒温30min后，将针筒容量调至0.6mL，水滴位置恢复到X．若以氧气释放量来表示光合作用速率，则该植物的光合作用速率是0.8mL/h，该数值比实际的光合作用速率低，原因是植物同时也进行呼吸作用，消耗氧气．

Answer 1

分析 分析甲图：细胞器b吸收光照，将①②转变成葡萄糖，可推知：细胞器b是叶绿体、①是二氧化碳、②是水分子；同时可以推知：细胞器a具有调节渗透压的功能，是液泡，液泡能够从细胞外吸水②；葡萄糖在细胞质基质分解成③丙酮酸，并进入c线粒体与②水、④氧气生成①二氧化碳和②水．
分析图乙：由A点开始，光合作用出现，并且随着光照强度的增强，光合作用合成的有机物不断增多；在B点时，光合作用产生的有机物刚好等于呼吸作用消耗的有机物，因此图中的S₁可表示B点之前的光合作用量，也可表示呼吸作用消耗-光合作用合成量；但是超过B点后，光合作用大于呼吸作用，因此S₂就可以表示B点之后的有机物积累量，图中可以看出，S₂+S₃表示光合作用产生的有机物总量，S₁+S₃表示呼吸作用消耗的有机物量，因此光合作用有机物净积累量=光合作用总量-呼吸作用消耗=S₂+S₃-（S₁+S₃）=S₂-S₁．
分析图丙：表示光合速率随二氧化碳浓度的升高而升高，直到达到二氧化碳的饱和点，此时光合速率最大．

解答 解：（1）由题意可知，结构b能够利用光能，是叶绿体，叶绿体光合作用产生的氧气能够用于有氧呼吸，线粒体产生的二氧化碳能够用于光合作用，所以结构c是线粒体．物质④参与线粒体中的有氧呼吸过程，是氧气．物质③是丙酮酸，葡萄糖分解产生丙酮酸的过程还产生了[H]和ATP．
（2）限制图丙曲线最终趋于平缓的外界因素主要是光照强度、温度．
（3）从图可知，呼吸消耗的有机物为呼吸速率与时间乘积，因此可以用S₁+S₂表示，光合作用产生的有机物=净光合作用量+呼吸消耗量=（S₃-S₁）+（S₁+S₂），因此光合作用产生有机物的量可表示为S₂+S₃．
（4）以氧气释放量来表示光合作用速率，恒温30分钟后，针筒的读数变化是0.6mL-0.2mL=0.4mL，则一小时后，针筒的读数变化就是0.4×2=0.8mL，因此该植物的光合作用速率是0.8mL/h，该数值比实际的光合作用速率低，原因是植物同时进行细胞呼吸，消耗了氧气．
故答案为：
（1）叶绿体、线粒体      还原氢、ATP
（2）光照强度、温度
（3）S₂+S₃
（4）0.8

点评 本题考查植物细胞呼吸作用和光合作用的相关知识，意在考查学生对光合作用原理和呼吸作用原理的理解，两者之间的关系以及学生识图的能力．