Question

12．研究者选取西葫芦幼苗进行了无土栽培在培实验，图甲为幼苗细胞内某些生理过程的示意图；图乙为该为该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图．请分析回答相关问题：

（1）图甲中能产生[H]的过程有②③（填序号），过程②进行的场所是细胞质基质、线粒体（基质）．
（2）图乙中A点时叶肉细胞中O₂的转移途径是从叶绿体移向线粒体，此时图甲中的①②③④（填序号）过程正在进行．
（3）据图乙分析，光合酶对温度的敏感度比呼吸酶对温度的敏感度高（填“高”或“低”），温室栽培该植物，为获得最大经济效益，应控制的最低温度为20℃．
（4）图乙中，限制AB段CO₂吸收速率的主要因素是温度，图中B、D点光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍．
（5）研究者分别用12%的氧气和22%的氧气对两组幼苗的根系进行持续供氧．较长一段时间后，测得用12%的氧气处理植株的干重显著低于另一组，原因是根系呼吸速率下降，影响根对无机盐的吸收，从而使光合作用固定的有机物减少．

Answer 1

分析 图甲：①为光合作用暗反应，②为有氧呼吸第一二阶段或无氧呼吸，③为光合作用光反应，④有氧呼吸第三阶段．
图乙：植物从空气中吸收的二氧化碳的量为净光合作用的量，呼吸作用氧气的消耗量是实际呼吸作用的量，A点从空气中吸收的二氧化碳为0，光合作用小于或等于呼吸作用，光合作用产生的氧气完全被呼吸作用吸收，随着温度的升高，光合作用和呼吸作用都逐渐增强，大于5℃后经光合作用大于0，即光合作用大于呼吸作用，实际光合作用等于净光合作用加上呼吸作用．

解答 解：（1）根据光合作用和有氧呼吸过程中的物质变化可知，在光合作用的光反应阶段以及有氧呼吸的第一、二两个阶段均能够产生[H]，分别对应图中的③和②，有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质，第二阶段发生线粒体基质．
（2）A点，光合作用小于或等于呼吸作用，光合作用产生的氧气被呼吸作用利用，因此A点时叶肉细胞中O₂的移动方向是从叶绿体移向线粒体，有氧呼吸的过程中葡萄糖酵解形成丙酮酸，丙酮酸脱羧形成二氧化碳，因此葡萄糖中氧原子的转移途径是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳．
（3）据图乙分析可知，净光合作用强度随温度升高而升高更快，因此光合酶对温度的敏感度比呼吸酶对温度的敏感度高，在20℃植物净光合作用最强，此时细胞呼吸作用较弱，是获得最大经济效益的最适宜温度．
（4）图乙中，限制AB段CO₂吸收速率的主要因素是温度，分析题图曲线可知，B点、D点净光合作用与呼吸作用相等，因此实际光合用是呼吸作用的2倍．
（5）研究者分别用12%的氧气和22%的氧气对两组幼苗的根系进行持续供氧．较长一段时间后，测得用12%的氧气处理植株的干重显著低于另一组，原因是根系呼吸速率下降，影响根对无机盐的吸收，从而使光合作用固定的有机物减少．
故答案为：
（1）②③细胞质基质、线粒体（基质）
（2）从叶绿体移向线粒体   ①②③④
（3）高    20
（4）温度   B、D
（5）根系呼吸速率下降，影响根对无机盐的吸收，从而使光合作用固定的有机物减少（2分）

点评 本题考查了有氧呼吸的过程，有氧呼吸与光合作用的关系，温度对于光合作用和有氧呼吸过程的影响，正确解读题图曲线获取信息是解题的关键，对于光合作用、呼吸作用的综合应用是本题考查的重点．