Question

19．图l是甲乙两种植物在不同光照强度下的光合作用速率的曲线；图2表示将甲植物放在其他条件适宜、CO₂浓度不同的环境条件下，光合速率受光照强度影响的变化曲线，请分析回答：

（1）图1的a点表示甲植物呼吸作用强度，在b点时，细胞中能合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体．在c点时，叶绿体中ATP的移动方向是从类囊体薄膜向叶绿体基质方向的移动．
（2）图2中e点与d点相比较，e点的叶肉细胞中C₃的含量低；据图分析在f点时限制光合作用速率的主要因素是光照强度和CO2浓度．
（3）在有氧条件下，植物细胞内的丙酮酸可以进入线粒体中进行脱氢．请写出在长期水淹条件下，植物根部细胞呼吸作用中能量的转化情况：有机物中稳定的化学能转化为热能、ATP中活跃的化学能以及酒精中的化学能．
（4）据图1分析，当光照强度为10千勒克斯时，甲、乙小麦叶片的实际光合作用速率差值为6CO₂ mg/100cm²•h．

Answer 1

分析 分析图1：a点时，植物细胞只进行呼吸作用；ab段，植物细胞同时进行光合作用和呼吸作用，且呼吸作用强度大于光合作用强度；b点时，光合作用强度等于呼吸作用强度；b点后，光合作用强度大于呼吸作用强度；c点达到光饱和点．
分析图2：图2表示A植物放在不同浓度CO₂环境条件下，A植物光合效率受光照强度影响曲线．
实际光合速率=呼吸速率+净光合速率．

解答 解：（1）a点时，光照强度为零，此时植物细胞只进行呼吸作用，所以此点表示A植物的呼吸作用强度．在b点时，光合作用与呼吸作用都可以产生ATP，所以产生ATP的场所有叶绿体、细胞质基质和线粒体．c点时，A植物的光合作用强度最大，ATP从类囊体薄膜向叶绿体基质方向移动．
（2）图2中，e点的光照强度大于d点，光反应速率较快，合成的ATP、[H]多，因而还原的C₃ 多，所以e点的C₃含量低．据图分析在f点时为达到饱和，因此限制光合作用速率的主要因素有光照强度，又因为在此地点时，不同的CO₂浓度，光合速率不同，因此还有CO₂浓度影响．
（3）在有氧条件下，生长中的植物细胞内的葡萄糖先在细胞质基质中脱氢，分解成丙酮酸．长期水淹条件下，植物根部细胞进行无氧呼吸作用，能量的转化情况：有机物中稳定的化学能转化为热能、ATP中活跃的化学能以及酒精中的化学能．
（5）图1中，实际光合速率=呼吸速率+净光合速率．光照强度为10千勒克斯时，甲植物的实际光合作用=12+4=16，乙植物的实际光合作用=8+2=10，所以光照强度为10千勒克斯时，甲、乙小麦叶片的实际光合作用速率差值为16-10=6．
故答案为：
（1）甲植物呼吸作用强度        细胞质基质、线粒体和叶绿体    从类囊体薄膜向叶绿体基质方向的移动
（2）低              光照强度和CO₂浓度
（3）丙酮酸       有机物中稳定的化学能转化为热能、ATP中活跃的化学能以及酒精中的化学能
（4）6

点评 本题结合图表，考查光合作用和呼吸作用及影响因素，该题为典型的分析光合作用和呼吸作用的综合性题目，解答本题的关键是分析曲线，找准各点的含义，同时还要结合实际光合速率=呼吸速率+净光合速率，然后再从图中读出净光合作用强度和呼吸作用强度进行相关计算，有一定难度．