Question

以下是有关光合作用的两组实验．请分析并回答：
Ⅰ．如图1表示荔枝叶片在光照充足的条件下，温度对光合作用和呼吸作用速率的影响：
（1）在荔枝的叶肉细胞中，有氧呼吸作用（以葡萄糖为呼吸底物）过程中还原性氢来自化合物

 

，光合作用过程中的还原性氢来自化合物

 

．
（2）图1中M点时叶片中有机物的积累量为零，荔枝叶片处于此条件下6h 内，叶肉细胞中叶绿体内产生的O₂总量

 

（填“大”“小”或“等”）于线粒体中消耗的O₂总量．在40℃-60℃范围内，随着温度上升，呼吸作用和光合作用的变化速率不同，其主要原因是

 

．

Ⅱ．有人对农田中甲乙两种植物做了有关光合作用的研究，图2是它们单位时间内吸收与释放二氧化碳的量随光照强度变化的曲线，图3表示甲植物叶肉细胞中两种细胞器在图1中四种不同光照强度（0、b₂、b₁、c）下的生理状态．请据图分析回答：
（1）细辛是一种适宜在森林下腐质层深厚处生活的植物，蒲公英则适宜生长在旷野路边．图2中能代表细辛的曲线是

 

，在a₁点时，甲植株叶肉细胞内产生ATP的场所有

 

．
（2）图3中细胞器①利用CO₂的具体场所是

 

；Ⅳ状态下影响O₂消耗速率的环境因素主要是

 

．
（3）对甲植物来说图2四种不同光照强度（0、b₁、b₂、c）对应图2中状态依次是

 

．
（4）生产上经常在大棚中栽培乙植物．若图2表示大棚内乙植物在温度、水分适宜的条件下测得的曲线，则d点之后限制增产的主要外界因素最可能是

 

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Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：本题主要考查呼吸作用和光合作用的过程．
1、呼吸作用是指生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的总过程．有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜．有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP．
2、光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程．光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成．光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO₂被C₅固定形成C₃，C₃在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物．

解答： 解：I．（1）有氧呼吸过程中的[H]来自第一阶段葡萄糖的分解和第二阶段丙酮酸和水的分解，因此其[H]来自葡萄糖和水．光合作用过程中的[H]来自光反应中水的分解．
   （2）图1中M点时叶片中有机物的积累量为零，荔枝叶片处于此条件下6h 内，叶肉细胞中叶绿体内产生的O₂总量等于线粒体中消耗的O₂总量．在40℃-60℃范围内，随着温度上升，光合作用的速率比呼吸作用的速率下降得快，其主要原因是催化呼吸作用的酶更耐高温．
II．（1）滨藜属阳生植物，光补偿点和光饱和点都较高，可用甲曲线表示；细辛属于阴生植物，光补偿点和光饱和点都较低，可用乙曲线表示．在a₁点时，甲植株叶肉细胞只进行呼吸作用，故产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体．
    （2）图3中细胞器①利用CO₂是光合作用的暗反应，其具体场所是叶绿体基质．Ⅳ状态下细胞只进行呼吸作用，故影响O₂消耗速率的环境因素主要是温度．
    （3）分析图3，Ⅰ代表光合作用强度大于呼吸作用强度，Ⅱ表示光合作用强度小于呼吸作用强度，Ⅲ表示光合作用强度等于呼吸作用强度，Ⅳ只进行呼吸作用的状态，对应图2的光照强度依次是c、b2、b1、0．    
    （4）d点之后，随着光照强度的增大，光合作用强度不再增大，此时限制光合作用强度的主要环境因素不再是光照强度，而是二氧化碳浓度．
故答案为：
I．（1）C₆H₁₂O₆和H₂O（填完才给分）              H₂O
   （2）等于                          催化呼吸作用的酶更耐高温
II．（1）乙                         细胞质基质和线粒体（填完才给分）    
    （2）叶绿体基质                          温度
    （3）IV  III  II   I     
    （4）CO₂浓度

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，有一定的难度．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．净光合作用速率=真光合作用速率-呼吸作用速率．