Question

【题目】小麦植株进行光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃。下图甲为小麦叶肉细胞中的部分代谢示意图;图乙是在CO2浓度一定、环境温度为25℃、不同光照强度条件下测得的小麦叶片的光合作用强度。请据图分析回答问题:

（1）当图甲中细胞有d过程发生而没有e过程发生时，该细胞处于的生理状态是_____________________。若是d过程也不发生，则此时该细胞内进行的生理过程是(用化学反应式表示)_________________________。

（2）在图乙中B点时，叶肉细胞中产生ATP的场所有_________________________。

C点时，该植物的总光合速率为______________mg/dm叶.2.h。C以后限制光合作用强度继续上升的环境因素是_________________________。

（3）适当提高CO2浓度时，C点将_______(填“上移”或“不动”)；当植物缺镁时，B点将________________（填“左移”或“右移”）。

Answer 1

【答案】光合作用强度小于或等于呼吸作用强度 C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量 细胞质基质和线粒体、叶绿体 20 CO2浓度 上移 右移

【解析】

1、光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段。（1）光反应阶段在叶绿体囊状结构薄膜上进行，此过程必须有光、色素、化合作用的酶。具体反应步骤：①水的光解，水在光下分解成氧气和还原氢；②ATP生成，ADP与Pi接受光能变成ATP，此过程将光能变为ATP活跃的化学能。（2）暗反应在叶绿体基质中进行，有光或无光均可进行，反应步骤：①二氧化碳的固定，二氧化碳与五碳化合物结合生成两个三碳化合物；②C3的还原，三碳化合物接受还原氢、酶、ATP生成有机物，此过程中ATP活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能。光反应为暗反应提供了[H]和ATP，[H]和ATP能够将三碳化合物还原形成有机物。

2、有氧呼吸是指细胞在氧气的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放出大量的能量的过程。具体过程分三个阶段进行：①C6H12O62丙酮酸+2ATP+4[H]（在细胞质中）②2丙酮酸+6H2O6CO2+20[H]+2ATP（线粒体中）③24[H]+6O212H2O+34ATP（线粒体中）。

（1）当图甲中细胞有d过程发生而没有e过程发生时，说明叶绿体释放的氧气没有释放到叶绿体之外，此时光合速率小于或等于呼吸速率；若d过程也不发生，说明细胞只进行呼吸作用，不进行光合作用，其生理过程为C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量。

（2）图乙中B点时，小麦叶片的光合速率等于呼吸速率，叶肉细胞既进行光合作用又能进行呼吸作用，所以叶肉细胞中产生ATP的部位有细胞质基质、线粒体和叶绿体。C点时，该植物的净光合速率是15mg/（dm2叶h），呼吸速率是5mg/（dm2叶h），所以真光合速率为20mg/（dm2叶h）。C点以后随着光照强度的增强，光合速率不再增强，说明光照强度不是限制因素，25℃也是光合作用的最适温度，所以此时限制光合作用强度的环境因素是CO2浓度。

（3）C点以后限制因素是CO2浓度，适当提高CO2浓度，光合速率增加，C点上移；植物缺镁时，影响叶绿素的合成，进而影响光反应，要想光合速率等于呼吸速率，当增加光照强度，B点右移。