Question

15．甲、乙两图分别表示光照强度和空气中CO₂浓度对某绿色植物光合作用的影响，其中S₁S₂S₃的面积大小表示有关生理过程产生或消耗有机物的量．丙图示探究叶片光合作用速率的装置．请据图回答以下问题：

（1）在甲图中，呼吸作用消耗有机物的量可表示为S₁+S₂ ，光合作用产生有机物的量可表示为S₂+S₃（用S₁S₂S₃和数学符号）．写出与呼吸作用有关的反应式（底物为C₆H₁₂O₆）C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量．
（2）若将图丙中的CO₂缓冲液换成1%的NaOH溶液，则植物幼苗叶绿体中C₅含量将上升，产生〔H〕的速率将下降．
（3）在图丙的装置中，若改变光照强度：从无到有且逐步增加，发现液滴的移动情况是左移且速度逐渐减慢，直至液滴不再移动，此时的光照强度对应于甲图的B点，此时液滴不再移动的原因是此时光合作用产生的氧气量等于呼吸作用消耗的氧气量．保持此光照强度下将图丙中的阳生植物换成阴生植物，如果其他条件不变，则有色液滴将向右移移动．
（4）若图乙表示在光合作用最适温度下测得的气体体积变化，现将温度适当升高（已知呼吸作用最适温度大于光合作用），则乙图中G点将如何移动（上移，下移，不移动）下移．

Answer 1

分析 分析图解：甲图中，A点是只进行呼吸作用，因此OA段可表示呼吸速率，并且呼吸作用全过程中均存在，并且强度基本不变．B点时，光合作用等于呼吸作用．图中S₁+S₂表示呼吸作用总量，S₂+S₃表示光合作用总量．
乙图中，F点为光合作用的起始点，G点达到光合作用饱和点．
丙图中，NaHCO₃溶液可为光合作用提供稳定的二氧化碳，因此装置中气体量的变化表示氧气量的变化．

解答 解：（1）从图可知，呼吸消耗的有机物为呼吸速率与时间乘积，因此可以用S₁+S₂表示，光合作用产生的有机物=净光合作用量+呼吸消耗量=（S₃-S₁）+（S₁+S₂），因此光合作用产生有机物的量可表示为S₂+S₃．有氧呼吸的总反应式为：C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量．
（2）若将图丙中的CO₂缓冲液换成1%的NaOH溶液，植物将缺少二氧化碳的供应，因此暗反应中二氧化碳固定受阻，导致叶绿体中C₅含量将在短时间内增加，三碳化合物减少，利用的ATP和[H]减少，从而使光反应产生[H]的速率将降低．
（3）在图丙的装置中，没有光照，叶片只进行呼吸作用，消耗装置中的氧气，而二氧化碳量不变，因此气体总量减少，液滴向左移动；随着光照强度的不断增强，当光合作用等于呼吸作用时，光合作用产生的氧气量等于呼吸作用消耗的氧气量，小液滴将停止移动．阴生植物的光补偿点低，因此保持此光照强度下将图丙中的阳生植物换成阴生植物，如果其他条件不变，此时植物的光合作用大于呼吸作用，因此有色液滴将向右移动．
（4）若将温度适当升高，则光合速率酶活性降低，呼吸速率酶的活性升高，所以G点下移．
故答案为：
（1）S₁+S₂   S₂+S₃ C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量
（2）上升     下降
（3）左移且速度逐渐减慢  B   此时光合作用产生的氧气量等于呼吸作用消耗的氧气量   右移
（4）下移

点评 本题以曲线图和装置图为载体，考查了影响光合作用和呼吸作用的环境因素，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力和从题目所给的图形中获取有效信息的能力．