Question

在光照和CO₂浓度一定的情况下，以某绿色植物在不同温度条件下的CO₂吸收量和释放量为指标，研究温度对该绿色植物光合作用和呼吸作用的影响，结果如图所示，请据回答下列问题：
（1）温度影响酶的活性，从而影响新陈代谢的速度，由图可知，与该绿色植物光合作用有关酶的最适温度在

 

和

 

之间，而催化细胞呼吸有关酶的最适温度是

 

，在自然条件下，白天最有利于该植物生长的温度是

 

．
（2）在25℃条件下，100m²的该植物在1h内可制造葡萄糖

 

mg，同时可释放O₂

 

mg．
（3）在30℃条件下，适当补充光照可提高光合作用的

 

速率，并引起

 

（C₃或C₅）化合物的含量升高，而

 

（C₃或C₅）化合物的含量降低．

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：该题要注意分析曲线的走势及曲线的含义，光照CO₂吸收量是净光合量，黑暗时CO₂释放量是呼吸量，而总光合是二者相加．第（1）问的是总光合作用的酶的最适温度，利于生长的温度是净光合量最大时的温度．第（2）问制造葡萄糖的量是总光合量，还要注意图中纵坐标是二氧化碳变化量的单位是（mg/m²．h）CO₂变化量而题干中问的是100m²的该植物在1h内可制造葡萄糖的量，要注意单位换算．制造葡萄糖的量是总光合量，CO₂释放量是净光合量

解答： 解：（1）光照时CO₂吸收量是净光合量，黑暗时CO₂的释放量是呼吸量，总光速率=净光合速率+呼吸速率，由图可知30℃的净光速率（以CO₂的变化量表示）77mg/m²．h，呼吸速率是（以CO₂的变化量表示）66mg/m²．h，总光合是二者之和（以CO₂的变化量表示）143mg/m²．h，35℃的净光速率（以CO₂的变化量表示）66mg/m²．h呼吸速率是（以CO₂的变化量表示）77mg/m²．h，总光合是二者之和，也是143mg/m²．h，由图示来看低于30℃或者高于35℃总光合都要低于143mg/m²．h，故与该绿色植物光合作用有关酶的最适温度在30℃～35℃之间，而催化细胞呼吸有关酶的最适温度即为黑暗时CO₂释放量（虚线）的最高点所对应的温度40℃，在自然条件下，白天最有利于该植物生长的温度是光照CO₂吸收量（实线），即净光合量最大时对应的温度25℃
（2）制造葡萄糖的量是总光合量，由图示可知在25℃条件下，1m²的该植物的呼吸速率为49.5mg/m²．净光合速率为82.5mg/m²，所以总光合速率为49.5+82.5=132mg/m²，我们知道光合作用中利用6摩尔CO₂产生1摩尔葡萄糖即利用6×44mgCO₂产生180mg葡萄糖那么CO₂利用量为132mg，产生的葡萄糖的量为90mg，100m²的该植物在1h内可制造葡萄糖为90×100=9000mg，第二问同时O₂的释放量是问的净光合速率，我们知道光合作用过程中利用6摩尔CO₂释放6摩尔O₂即利用44mgCO₂释放32mgO₂，由图示可知在25℃条件下，CO₂利用量为82.5mg那么释放O₂的量为（82.5×32）÷44=60mg/m²．h，100m²的该植物释放CO₂的量为6000mg
（3）在30℃条件下，适当补充光照可以提高光反应速率，光反应产生的【H】和ATP增多，三碳化合物生成五碳化合物的速度加快，所以三碳化合物降低，五碳化合物增多
故答案为：
（1）30℃35℃40℃25℃
（2）9000mg  6000mg
 （3）光反应 C₅  C₃

点评：本题要在审题上注意关键词：制造葡萄糖的量是总光合量；CO₂吸收量是净光合量．还要注意曲线的纵坐标含义