Question

4．在一定浓度的CO₂和最适温度条件下，测定某植物叶片在不同光照条件下的光合作用速度与光照强度的关系（如图一），该植物叶片的细胞呼吸与环境中O₂浓度关系（如图二）．请据图回答下列问题：
（1）图一中，影响a点上下移动的两个外界因素有O₂浓度、温度；b点所示条件下，该植物叶肉细胞内能够产生ATP的部位是细胞质基质、线粒体、叶绿体；适当提高外界温度，图中c点将向左下方
移动．由图一可知，在连续光照条件下，光照强度大于2klx时，植物才会表现出生长现象．在相同温度下，将该植物的叶片置于8klx光照下10小时，然后移到黑暗处14小时，则该24小时内每50cm²叶片的光合作用所消耗的CO₂的总量为90mg．
（2）图二中细胞呼吸的有关曲线需在什么条件下测得？黑暗（或无光、遮光）；当O₂浓度为5%时，细胞呼吸的方式为厌氧呼吸和需氧呼吸．

Answer 1

分析 据图分析：图一表示在一定浓度的CO₂和适当温度条件下，测定番茄叶片在不同光照条件下的光合作用速度与光照强度的关系．a点时，光合强度为0，此时植物细胞只进行呼吸作用；ab段，呼吸作用强度大于光合作用强度；b点时，呼吸作用强度等于光合作用强度；b点之后，呼吸作用强度小于光合作用强度．
图二表示细胞呼吸与环境中O₂浓度关系．实线表示有氧呼吸强度与环境中O₂浓度关系，虚线表示总的细胞呼吸强度与环境中O₂浓度关系．

解答 解：（1）a点时，光照强度为0，只进行细胞呼吸，故影响其大小的主要外界因素为O₂浓度和温度．b点时，光合作用强度等于呼吸作用强度，植物叶肉细胞内能够产生ATP的部位有叶绿体、线粒体和细胞质基质．c点为光饱和点，ADP参与光反应中ATP的合成，ATP在光反应阶段合成，故在叶绿体中的移动方向为叶绿体基质→类囊体薄膜．题干中是“适当温度条件下”，故适当提高外界温度，酶的活性降低，光合作用减弱，图中c点即光饱和点将向左下移动．
光合作用强度大于呼吸作用强度时，有机物才会积累，植物表现出生长现象，该曲线中光照强度大于2klx时，植物的光合作用强度才会大于呼吸作用强度，才能表现出生长现象；分析题图可知，8klx光照下，植物净光合作用的强度是12mg/h，实际光合作用的强度是12+6=18mg/h，因此，植物一天中只有10小时光照，因此每50cm²叶片的光合作用所消耗的CO₂的量为18×10÷2=90mg．
（2）由于光合作用也能吸收和释放气体，因此图二中细胞呼吸的有关曲线需在黑暗条件下测得．由图二可知，当O₂浓度为5%时，总的呼吸强度大于有氧呼吸强度，因此细胞呼吸的方式为无氧呼吸和有氧呼吸．
故答案为：
（1）O₂浓度、温度    细胞质基质、线粒体、叶绿体    左下方      2      90
（2）黑暗（或无光、遮光）  厌氧呼吸和需氧呼吸

点评 本题以实验为背景，以坐标曲线为载体，考查影响光合作用的因素及光合作用和细胞呼吸的综合计算，要求考生识记光合作用和细胞呼吸的过程，掌握影响光合作用速率的因素，能准确判断曲线图中各点或各区段的含义，能分析题图提取有效信息答题．