Question

11．请分析回答下列有关植物代谢问题．
图中甲、乙分别表示温度和光照强度对大叶黄杨代谢强度的影响，代谢强度以CO₂吸收或释放量（mmol/单位面积•h）表示； 图丙表示温度和光照强度对北沙参代谢强度的影响，代谢强度以干重增加速率（mg/单位面积•h）表示．请回答下列问题：（在研究某环境因素对该植物代谢的影响时，其他条件均为最适状态）

（1）图甲中的两条曲线分别代表大叶黄杨的真光合速率和呼吸作用速率，45℃以后两曲线的变化趋势不同的原因是光合作用有关的酶对高温更敏感（或呼吸作用有关的酶更耐高温）．
（2）图甲中温度为42.5℃时大叶黄杨从外界吸收CO₂的相对量为-2．
（3）结合图甲，图乙中植物的CO₂吸收的相对量是在温度为30时测定的．如果大叶黄杨在图乙所示E点光照强度下，光照9小时并黑暗处理15小时，则单位面积的叶片24小时内积累的葡萄糖量有180mg．

（4）图丙中，20℃条件下，C点以后北沙参光合速率不再增大的限制因素是温度．若将CO₂浓度降低为大气中CO₂浓度值，则叶绿体中[H]合成速率将会变小（变大、不变、变小）．
（5）图丙中，30℃、5Klx光照强度时的总光合速率等于（大于、等于、小于）20℃、8Klx光照强度时的总光合速率．
（6）由图丙可知，光照强度为16Klx时，温度对北沙参净光合速率的影响表现为一定范围内，随温度升高，净光合速率升高，超过一定范围，随温度升高，净光合速率降低
（7）关于图中成熟叶肉细胞及其生理活动的分析说法错误的是ACDF（多选）
A、c过程输送的物质是ATP和NADPH        
B、b和f不可能同时存在
C、a、c、e可以同时存在         
D、A白天进行ATP的合成，夜晚进行ATP的水解
E、该细胞的形态存在一定的科学错误
F、该细胞为成熟细胞，不能表达DNA聚合酶．

Answer 1

分析 1、甲图是温度对叶黄杨光合作用强度、呼吸作用强度的影响，A是实际光合作用强度随温度变化而变化的曲线，B曲线表示呼吸作用强度随温度变化而变化的曲线，由曲线可知，大叶黄杨最适宜的光合作用的温度是30℃，45℃是呼吸作用的最适宜温度，45℃以后，随温度升高A、B曲线均下降，但是曲线A降低更迅速，说明光合作用对高温更敏感，呼吸作用较耐高温．
2、乙图是光合作用强度随温度变化的曲线，纵轴表示二氧化碳的吸收量，为净光合作用强度，C点表示呼吸作用强度，D点是光的补偿点，最大净光合速率是6，因此实际最大光合速率是6+2=8，该曲线是温度为30℃时净光合速率随光照强度变化而变化的曲线．
3、丙图是不同光照强度、温度条件下，干物质增加速率，代表净光合作用速率；由题图可知，在20℃、30℃、40℃三个温度条件下，30℃净光合速率最大，其次是20℃，40℃条件下净光合速率最小．

解答 解：（1）由分析可知，光合作用有关的酶对高温更敏感，呼吸作用有关的酶更耐高温，因此45℃以后光合作用、呼吸作用曲线的变化趋势不同．
（2）由题图甲可知，温度为42.5℃时大叶黄杨实际光合作用强度是3，呼吸作用强度是5，因此大叶黄杨从外界吸收CO₂的相对量为3-5=-2．
（3）由分析可知，图乙中植物最大净光合作用速率是2，呼吸作用速率是2，实际光合作用速率是8，对应甲图中30℃时的实际光合作用速率；大叶黄杨在图乙所示E点光照强度下的净光合速率是4，光照9小时并黑暗处理15小时，则单位面积的叶片24小时内吸收的二氧化碳量是4×9-2×15=6mmol，积累葡萄糖相对量是1mmol，即为180mg．
（4）由题图可知，丙图中，20℃条件下，C点以后北沙参光合速率不再增大，但是升高温度会提高光合作用速率，因此限制因素是温度；将CO₂浓度降低为大气中CO₂浓度值，二氧化碳浓度降低，暗反应减弱，进而是光反应减弱，叶绿体中[H]合成速率将会．
（5）图丙中，30℃、5Klx光照强度时的总光合速率是8+4=12，20℃、8Klx光照强度时的总光合速，10+2=12，二者相等．
（6）由图丙可知，光照强度为16Klx时，温度对北沙参净光合速率的影响表现为一定范围内，随温度升高，净光合速率升高，超过一定范围，随温度升高，净光合速率降低．
（7）分析题图可知，A是叶绿体，B是线粒体，a是叶绿体从外界吸收的二氧化碳，b是叶绿体释放到细胞外的氧气，c是叶绿体产生被线粒体利用的氧气，d是线粒体产生、被叶绿体利用的二氧化碳，e是线粒体从外界吸收的氧气，f是线粒体产生、排出细胞外的二氧化碳．
A、c是叶绿体产生、被线粒体利用的氧气，A错误；
B、b是叶绿体产生、释放到细胞外的氧气，说明光合作用大于呼吸作用，f是线粒体产生、释放到细胞外的二氧化碳，说明光合作用小于呼吸作用，因此二者不可能同时存在，B正确；
C、a、c可以同时存在，此时光合作用大于呼吸作用，e存在时，光合作用小于呼吸作用，因此a、c、e不可能同时存在，C错误；
D、ATP的合成和水解白天、夜晚都会发生，D错误；
E、植物细胞具有细胞壁，细胞壁使植物细胞具有一定的形态，该细胞的形态存在一定的不科学性，E正确；
F、成熟的植物细胞不能进行细胞分裂，细胞核DNA一般不进行复制，但是细胞质DNA可以进行复制，因此可以存在DNA聚合酶的表达过程，D错误．
故答案为：
（1）光合作用有关的酶对高温更敏感（或呼吸作用有关的酶更耐高温）
（2）-2      
（3）30    180     
（4）温度   变小    
（5）等于
（6）一定范围内，随温度升高，净光合速率升高，超过一定范围，随温度升高，净光合速率降低
（7）ACDF

点评 本题的知识点是光合作用、呼吸作用的物质变化、能量变化和场所，光合作用与呼吸作用之间的关系，影响光合作用和呼吸作用的环境因素，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，并学会应用相关知识结合题图信息进行推理、通过分析、比较等方法综合解答问题，认同结构与功能相适应的生物学观点．