Question

15．图1表示小麦细胞在特定环境条件下的生理状态，图2表示环境因素对小麦光合速率的影响（除图中所示因素外，其他因素均控制在最适范围内）．据图回答下列问题：

（1）图1中与光合作用有关的酶存在于叶绿体，若小麦处于图1所示的环境条件下，则光合作用的强度＜呼吸作用的强度．（＜＞=）
（2）[H]在有氧呼吸和光合作用中分别用于还原氧气、三碳化合物．
（3）图2中M点之前限制小麦光合速率的主要因素是光照强度，b点后限制小麦光合作用的主要因素是二氧化碳浓度．若CO₂浓度从a突然降到b，小麦细胞中C₃化合物含量短时间内将降低．

Answer 1

分析 分析题图1可知：该图是线粒体、叶绿体的结构和功能，线粒体产生的二氧化碳可以被叶绿体吸收用于光合作用，该图中线粒体产生的二氧化碳，一部分被叶绿体吸收用于光合作用，还有一部分释放到细胞外，说明光合作用速率小于呼吸作用速率，有机物积累（净光合作用）速率为负值．
分析图2：高曲线表示实际光合作用速率与光照强度、二氧化碳浓度之间的关系，M点之前同一光照条件下，高浓度二氧化碳与低浓度二氧化碳的光合速率相同，说明二氧化碳不是限制光合作用的因素，M点之后，同一光照条件下，高浓度二氧化碳的实际光合速率大，说明二氧化碳是限制光合作用的因素，a、b点之前，随光照强度增大，光合作用速率增大，说明光照强度限制光合作用速率，a、b点之后，光照强度增大，光合作用不再增强，说明光照强度不再是限制光合作用的因素．

解答 解：（1）图1中与光合作用有关的酶存在于叶绿体中．若小麦处于图1所示的环境条件下，则光合作用的强度＜呼吸作用的强度，有机物积累（净光合作用）速率为负值，植物不能正常生长．
（2）光合作用产生的[H]用于暗反应还原三碳化合物，有氧呼吸产生的[H]用于第三阶段与氧气结合成水．
（3）由图2曲线可知，M点之前，随光照强度增大，光合作用强度增大，高浓度二氧化碳与低浓度二氧化碳的光合速率相同，说明该阶段限制光合作用的因素是光照强度；b点后随光照强度增大，光合作用不再增强，但是同一光照条件下，高浓度二氧化碳的实际光合速率大，说明二氧化碳是限制光合作用的因素；CO₂浓度从a点突然降到b点时，二氧化碳固定生成的三碳化合物速率下降，短时间内三碳化合物被还原的速率不变，因此细胞内三碳化合物的含量降低．
故答案为：
（1）叶绿体＜
（2）氧气、三碳化合物
（3）光照强度     二氧化碳浓度      降低

点评 本题的知识点是光合作用过程中物质变化和能量变化，光合作用与呼吸作用之间的关系，影响光合作用的因素及应用，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系形成知识网络，并应用相关知识结合题图信息综合解答问题．