Question

3．请分析以下二份资料，回答相关问题．
资料一：用¹⁴CO₂“饲喂”叶肉细胞，让它在光下进行光合作用．一段时间后，关闭光源，将叶肉细胞置于黑暗中．如图表示在此实验过程中被¹⁴C标记的三碳酸（¹⁴C₃）的浓度变化情况．
（1）实验中，如果提供充足的¹⁴CO₂，在AB时间段内，¹⁴C₃浓度将保持相对稳定，因为在¹⁴C₃被还原的同时，它还可以通过C₅（五碳分子或RuBP或核酮糖二磷酸）固定¹⁴CO₂来合成．
（2）将叶肉细胞置于黑暗中后，在短时间内，¹⁴C₃浓度迅速上升，主要因为ATP和NADPH（或还原氢）不能生成，使¹⁴C₃无法被还原；C₅仍在固定CO₂生成C₃．
资料二：下表表示在以下晴朗的4天中，测定马铃薯叶片周围空气中CO₂浓度值的结果．

日期	在下述时间段内，空气中CO2平均浓度（百万分之）
	下午8点至次日凌晨4点	上午8点至下午4点
7月10日	328	309
7月20日	328	299
7月30日	326	284
8月10日	322	282

（3）第2列和第3列中的数值都是实际测算得出的，请简要解释第3列数值普遍低于第2列的主要原因白天进行光合作用，叶片吸收CO₂．
（4）若在上午8点至下午4点期间测定马铃薯根部土壤中的CO₂浓度，与上表中同一时间段的第3列数值相比，你估计结果会如何？高于第3列数值．产生此结果的两点原因，一是根细胞需氧呼吸产生CO₂，二是土壤中微生物分解有机物产生CO₂．

Answer 1

分析 资料一考查光合作用的过程．暗反应首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的[H]和ATP被还原．
资料二主要考查光合作用和呼吸作用之间的关系，在白天有光照时叶片既进行光合作用又进行呼吸作用，而夜晚只进行呼吸作用；对植物的根细胞由于没有叶绿体，不论白天还是晚上只进行呼吸作用．

解答 解：（1）¹⁴C3在被还原的同时，C₅将叶肉细胞中供给的¹⁴CO₂通过固定生成部分¹⁴C₃，从而使¹⁴C₃浓度将保持相对稳定．
（2）叶肉细胞由于缺乏光照，光反应产生的ATP和NADPH减少，导致暗反应的¹⁴C₃还原受阻，消耗的¹⁴C₃减少，固定CO₂生成C₃，使叶肉细胞积累的¹⁴C₃增多．
（3）第三列对应的时间为上午8点至下午4点，期间有部分光照，马铃薯的叶片进行光合作用吸收CO₂．
（4）马铃薯根部细胞在土壤中进行细胞呼吸产生CO₂，同时土壤中的微生物分解有机物产生CO₂，使测定的CO₂高于第三列数值．
故答案为：
（1）C₅（五碳分子或RuBP或核酮糖二磷酸）固定¹⁴CO₂
（2）ATP和NADPH（或还原氢）不能生成，使¹⁴C₃无法被还原；C₅仍在固定CO₂生成C₃
（3）白天进行光合作用，叶片吸收CO₂
（4）高于第3列数值                  根细胞需氧呼吸产生CO₂ 土壤中微生物分解有机物产生CO₂

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．