Question

某生物研究小组在密闭恒温玻璃温室内进行植物栽培实验，连续48h测定温室内CO₂浓度及植物CO₂吸收速率，得到如图所示曲线（整个过程呼吸作用强度恒定），请回答下列相关问题：

（1）实验3-6小时过程中叶肉细胞产生[H]的场所有

 

，此时叶绿体中ADP的移动方向是

 

，且光合速率

 

（大于、等于、小于）呼吸速率．
（2）图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有

 

个，植物体有机物能积累的时间总共有

 

小时．
（3）叶绿体利用CO₂速率最大的时刻是

 

h时，前24小时比后24小时的平均光照强度

 

（强、弱）．
（4）如果使用相同强度绿光进行实验，c点的位置将

 

（填“上移”、“下移”或“不变”），原因是

 

．
（5）若a点时温室内CO₂含量是88g，c点时温室内CO₂含量为44g，则48h后该植物有机物的积累量是

 

g．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素,细胞呼吸原理在生产和生活中的应用

专题：

分析：图中的CO₂吸收速率为可表示该植物的净光合速率，室内CO₂浓度变化可表示该植物有机物的积累量．从曲线可知实验的前3小时内植物只进行呼吸作用，6h时叶肉细胞呼吸速率与光合速率相等，此时细胞既不从外界吸收也不向外界释放CO₂，其呼吸产生的CO₂正好供应给光合作用，所以呼吸速率与光合速率相等的时间点有4个，即6、18、30、42小时．图中的CO₂吸收速率为净光合速率，当CO₂吸收速率大于0时就有有机物的积累，因此图中6～18h、30～42h均有有机物的积累．

解答： 解：（1）从曲线可知实验的3-6小时过程中植物既进行呼吸作用，又进行呼吸作用，所以叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体．叶绿体中ADP在光反应参与合成ATP，在暗反应中ATP分解产生ADP，因此ADP的移动方向是由叶绿体基质移动到类囊体薄膜．图中6小时CO₂吸收速率为0，即光合速率等于呼吸速率，因此在此之前，光合速率小于呼吸速率．
（2）呼吸速率与光合速率相等时，从外界吸收CO₂速率为零，所以呼吸速率与光合速率相等的时间点有4个，即6、18、30、42小时．图中的CO₂吸收速率为净光合速率，当CO₂吸收速率大于0时就有有机物的积累，因此图中6～18h、30～42h均有有机物的积累．
（3）叶绿体利用CO₂速率最大的时刻是植物CO₂吸收速率曲线的最高点，即36 h时．由温室内CO₂浓度曲线及植物CO₂吸收速率曲线看出，前24小时比后24小时CO₂浓度变化及CO₂吸收速率小，所以前24小时比后24小时的平均光照强度弱．
（4）植物光合作用吸收绿光最少，所以使用相同强度绿光进行实验时，光合作用减弱，呼吸作用不变，吸收CO₂将减少，所以c点上移．
（5）若a点时温室内CO₂含量是88g，c点时温室内CO₂含量为44g，温室内CO₂含量减少44g，此CO₂用于光合作用合成有机物，因此48h后该植物有机物的积累量=180×44÷264=30g．
故答案为：
（1）细胞质基质、线粒体和叶绿体     由叶绿体基质移动到类囊体薄膜      小于
（2）4      24
（3）36     弱
（4）上移    植物对绿光吸收很少，光合作用减弱，呼吸作用不变，吸收的CO₂将减少
（5）30

点评：本题考查光合作用的基本过程、影响光合作用速率的环境因素等，意在考查考生能运用所学知识通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力．