Question

3．如图甲为研究光照强度对某植物光合作用强度实验示意图，图乙表示其细胞气体交换情况，图丙表示光照强度与光合速率的关系，图丁表示夏季晴朗的一天，某种绿色植物在24小时内0₂吸收和释放速率的变化示意图（单位：mg/h）．A、B点对应时刻分别为6点和19点．

（1）图乙中光反应的具体部位字母及名称是[]a 类囊体，反应中的能量变化是光能转化为ATP中活跃的化学能．
图乙细胞处于有氧条件下其细胞呼吸的总反应式为C₆H₁₂O₆+O₂+H₂O$\stackrel{酶}{→}$CO₂+H₂O+能量．
（2）叶肉细胞处于图乙状态时，对应图丙中的区段是B点以后．
（3）图丙中限制A～C段光合速率的主要因素是光照强度．若提高温度，曲线的变化是无法确定（上移；下移；不动；无法确定）
（4）丁图中24小时内不进行光合作用的时段是0-5和20-24（20-5）．
（5）丁图中测得该植物一昼夜的O₂净释放量为300mg，假设该植物在24小时内呼吸速率不变，则该植物一天通过光合作用产生的O₂总量是588mg，光合作用速率最高时，光合作用每小时利用CO₂的量是77mg．图中阴影部分所表示的O2释放量大于（大于、等于、小于）300mg．

Answer 1

分析 分析图乙可知：该图是叶绿体、线粒体的结构和功能，光合作用与呼吸作用之间的关系，图中a是叶绿体的类囊体，是光反应的场所，b是叶绿体基质，是暗反应的场所，c是线粒体基质，是有氧呼吸第二阶段的场所，①表示光合作用产生的氧气进入线粒体中被呼吸作用利用，②表示线粒体产生的二氧化碳进入叶绿体中被光合作用利用．
分析图丙：该曲线是光合速率随光照强度变化而变化的曲线，曲线中，A点，光照强度是0，此时不进行光合作用，只进行呼吸作用，OA表示呼吸作用强度，AC段，随光照强度的增加，光合作用速率增大，因此限制该阶段光合作用的因素主要是光照强度；B点是光的补偿点，该点对应的光照强度下，呼吸作用速率=光合作用速率，AB段光合作用速率小于呼吸作用速率，B点之后，光合作用速率大于呼吸作用速率，C点是光的饱和点，C点之后，光照强度增大，光合作用速率不再增大，此时的限制因素不再是光照强度，可能是二氧化碳浓度、温度等．
分析丁图：该图是某种绿色植物在24小时内0₂吸收和释放速率的变化示意图，0～5时，光照强度为0，植物不进行光合作用，只进行呼吸作用，呼吸速率是12mg/h，5时～20时，光照强度先增大、后减小，光合作用速率也先增大、后减小；6时、17时，光合作用速率=呼吸作用速率；最大净光合速率是44mg/h．

解答 解：（1）光反应的场所是叶绿体的类囊体膜，即图乙中的a；经过光反应阶段，将光能转变成活跃的化学能，储存在ATP中；有氧呼吸的反应式是C₆H₁₂O₆+O₂+H₂O$\stackrel{酶}{→}$CO₂+H₂O+能量．
（2）图乙状态，光合作用过程中叶绿体吸收的二氧化碳来自线粒体和外界，因此光合作用强度大于呼吸作用强度，相当于图丙中的B点之后．
（3）图丙中AC段，随光照强度的增加，光合作用速率增大，因此限制该阶段光合作用的因素主要是光照强度；图丙表示光照强度与光合速率的关系、没有明确温度条件，如果该曲线是在最适宜温度条件下的曲线，则升高温度，同等光照强度下的光合速率会下降，如果低于最适宜温度，适当升高温度，同等光照强度下的光合速率会下升高．
（4）丁图中24小时内不进行光合作用的时段是0-5和20-24（20-5）．
（5）氧气的净释放量可以代表净光合作用量，实际光合作用的产量=净光合作用产量+呼吸消耗量=300+12×24=588mg；光合作用速率最高时，光合作用每小时产生的氧气量是44+12=56mg，则消耗的二氧化碳的量是（56÷32）×44=77mg；图中阴影部分所表示的是白天净光合作用量，夜晚不进行光合作用，但是进行呼吸作用消耗氧气，因此该植物一昼夜的O₂净释放量为300mg是阴影部分面积减去夜晚呼吸作用的消耗量．
故答案为：
（1）[a]类囊体  光能转化为ATP中活跃的化学能  C₆H₁₂O₆+O₂+H₂O$\stackrel{酶}{→}$CO₂+H₂O+能量
（2）B点以后
（3）光照强度  无法确定 
（4）0-5和20-24（20-5）
（5）588  77  大于

点评 本题的知识点是光合作用的过程和场所，光合作用合成量、有氧呼吸消耗量、净光合作用量之间的关系，影响光合作用的生态因素，旨在考查学生分析题图获取信息的能力，理解所学知识的要点，把握知识的内在联系形成知识网络并结合题图信息，通过分析、比较、综合等方法解答问题的能力．