Question

5．某研究小组中进行某植物的栽培试验，图1表示在适宜的光照、CO₂浓度等条件下测得的曲线；图2为在恒温密闭玻璃温室中，连续48h测定温室内CO₂浓度及植物CO₂吸收速率变化曲线；图3为适宜CO₂浓度条件下，温度和光照强度对该植物的CO₂吸收速率的影响曲线．请结合图象分析回答下列问题：

（1）图1中当温度达到55℃时，植物不再进行光合作用．在温度为30℃时，叶肉细胞内的[H]用于还原O₂、C₃．
（2）图2中实验开始3h内叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体．经过连续48h的培养，与0h相比48h时该植物的有机物量是增加 （填“不变”、“增加”或“减少”）．
（3）图3中E点时，25℃条件下产生的氧气量大于（填“等于”、“大于”或“小于”）15℃条件下产生的氧气量．
（4）当光照强度为8klx，温度为25℃时，该植物5h中单位面积光合作用所消耗的CO₂共为70mg，要消耗同等量的CO₂，在15℃条件下，用10klx的光持续照射7h．

Answer 1

分析 据图分析：图1中，实线表示净光合作用强度随温度的变化，虚线表示呼吸作用强度随温度的变化．
图2中的CO₂吸收速率表示该植物的净光合速率，室内CO₂浓度变化可表示该植物有机物的积累量．从曲线可知实验的前3小时内植物只进行呼吸作用，6h时叶肉细胞呼吸速率与光合速率相等，此时细胞既不从外界吸收也不向外界释放CO₂，其呼吸产生的CO₂正好供应给光合作用，所以呼吸速率与光合速率相等的时间点有4个，即6、18、30、42小时．图中的CO₂吸收速率为净光合速率，当CO₂吸收速率大于0时就有有机物的积累，因此图中6～18h、30～42h均有有机物的积累．
图3表示适宜CO₂浓度条件下，温度和光照强度对该植物的CO₂吸收速率的影响曲线．实验开始阶段的0-3小时，植物不进行光合作用，只进行呼吸作用，所以叶肉细胞产生ATP的场所有细胞溶胶和线粒体．

解答 解：（1）据图1分析，虚线表示呼吸作用速率随温度的变化情况．当温度达到55℃时，两条曲线重合，植物不再进行光合作用．在温度为30℃时，叶肉细胞同时进行光合作用和呼吸作用，光合作用光反应阶段产生的[H]用于暗反应中还原三碳化合物，有氧呼吸第一、二两个阶段产生[H]用于还原氧气．
（2）图2中实验开始3h内植物CO₂吸收速率不变，即此时只进行呼吸作用，不进行光合作用，因此叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体．经过连续48h的培养，与0h相比48h时的温室内CO₂浓度低，说明二氧化碳被固定生成有机物，因此该植物的有机物量是增加．
（3）据图3分析，影响CO₂吸收速率的因素有光照强度和温度．图3中E点时，25℃时呼吸速率较15℃时高，所以25℃条件下产生的氧气量即真正的光合速率大于15℃条件下产生的氧气量．
（4）光照强度为8klx，温度为25℃时，该植物呼吸速率为4，净光合速率为10，真正的光合速率=4+10=14，5h中单位面积光合作用所消耗的二氧化碳为14×5=70mg．在15℃条件下，用10klx的光照射时，净光合速率为8，呼吸速率为2，真正的光合速率为2+8=10，需要持续照射7小时才能消耗同等量的CO₂．
故答案为：
（1）55℃O₂、C₃   
（2）细胞质基质和线粒体　增加
（3）大于  
（4）70  　7

点评 本题考查细胞呼吸的过程和意义、光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化等，解答时能通过温度能影响酶的活性，进而影响光合作用和呼吸作用强度，再来考虑图中的对应点的移动方向，要求考生具有一定的分析、推理和判断的能力．