Question

15．光合作用于细胞呼吸是植物体的两个重要生理活动，甲图表示绿色植物的光合作用与细胞呼吸两者之间的关系．乙图表示在光照充足、CO₂浓度适宜的条件下，温度对某植物的真正光合作用速率和呼吸作用速率的影响．图中实线表示真正光合作用速率，虚线表示呼吸作用速率．据图分析回答下列问题：

（1）甲图中，消耗ATP的过程是②（写标号）；过程④是在线粒体基质中进行的．
（2）分析乙图可知，光合作用、呼吸作用都受到温度的影响，其中与光合作用有关的酶对高温更为敏感；
（3）若昼夜不停地光照，乙图植物生长的最适宜温度约是30℃；若温度保持在25℃的条件下，长时间每天交替进行12h（小时）光照、12h黑暗，该植物是否能正常生长？能．

Answer 1

分析 图甲中，①表示光合作用的光反应阶段，⑤表示暗反应中二氧化碳的固定，②表示暗反应中三碳化合物的还原，③表示有氧呼吸的第一阶段，④表示有氧呼吸的第二阶段．X物质表示光合作用中的三碳化合物，Y表示丙酮酸．
由乙图可知，在高温时，真正光合作用速率曲线比呼吸作用速率曲线下降的快，说明与光合作用有关的酶对高温更为敏感；并且在温度为30℃条件下，真正光合作用速率与呼吸作用速率的差值最大；当环境温度为40℃时，真正光合作用速率等于呼吸作用速率．净光合作用速率=真正光合作用速率-呼吸作用速率，只有净光合作用速率大于零时，植物才能生长．

解答 解：（1）甲图中，①表示光合作用的光反应阶段，⑤表示暗反应中二氧化碳的固定，②表示暗反应中三碳化合物的还原，③表示有氧呼吸的第一阶段，④表示有氧呼吸的第二阶段，其中消耗ATP的过程是②．过程④有氧呼吸的第二阶段是在线粒体基质中进行的．
（2）图中可以看出，光合作用的最适温度为30℃，超过该温度后，光合作用强度开始下降，而呼吸作用在42℃是最强，因此光合作用有关的酶对髙温更为敏感．
（3）对生长最适宜，即要求净光合作用量最大，净光合作用=真正光合作用速率-呼吸作用速率，图中对应30℃．若温度保持在25℃的条件下，图中可以看出，光合作用强度为6单位，呼吸作用强度为2.5单位左右，因此每天交替进行12h光照、12h黑暗，净光合作用量=6×12-2.5×24=12＞0，因此植物能生长．
故答案为：
（1）②线粒体基质
（2）光合
（3）30℃能

点评 本题属于中档题，属于考纲中识记、理解层次的要求，考查了光合作用和呼吸作用的过程及能量变化、影响光合作用和呼吸作用的环境因素，要求考生具有一定的识图能力和分析能力，在解题过程中明确净光合作用、真正光合作用速率和呼吸作用速率三者的之间的关系．