Question

下图为植物新陈代谢的过程示意图，请据图分析回答下列问题：

（1）在图甲中物质Ⅰ是________，在                            （填场所）产生，用于          ，当它减少时，短时间内C₃含量            。与乳酸菌的发酵相比，图中呼吸过程中特有的步骤是 (填数字)         。③过程的发生场所是          。

（2）写出证明光合作用释放的氧来自于水的实验设计思 路。

（3）在乙图中，若温度从25℃上升到30℃，则a图中A点应向       移；若适当升高环境中CO₂浓度，则B点应向      移。由b图可知，最有利于植物生长的温度为        。c图的a、b曲线分别代表的色素名称为_____________________________。

（4）绿色植物光合作用的影响因素是多方面的，其外界因素有光照强度、CO₂的含量，温度等；其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等。请根据丙图影响光合作用的因素分析：

①如果横坐标代表光照强度，其影响光合速率主要是影响光合作用的光反应阶段，此时内部限制性因素最可能是       　　 。

② 如果横坐标表示温度,图中表示温度对光合作用影响的曲线是       　　 。

③如果横坐标代表CO₂的含量，CO₂的含量影响光合作用主要是影响 　    的产生，此时内部限制性因素最可能是   　    　 。

（5）丁图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度。该装置放在20℃环境中。实验开始时，针筒的读数是0.2mL，毛细管内的水滴在位置X。30分钟后，针筒的容量需要调至0.6mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位置。据此实验回答下列问题：

①以释放出的氧气量来代表光合作用速率，该植物的光合作用速率是       mL/h。

②用这一方法测量光合作用速率，比实际的光合速率为低，原因是                    

③假若将该植物的叶的下表皮涂上一层凡士林，光合作用的速率会大幅度下降，原因是               

④如果在原实验中只增加光照强度，则针筒的容量仍维持在0．6mL读数处。在另一相同实验装置中，若只将温度提升至30℃，针筒容量需要调至0.8mL读数，才能使水滴维持在X的位置上。比较两个实验可以得出什么结论                                                                               

⑤将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器中，在一定条件下不给光照，CO₂的含量每小时增加8mg；如给予充足的光照后，容器内CO₂的含量每小时减少36mg，据实验测定上述光照条件下光合作用每小时产生葡萄糖                  。

Answer

（1） [H]或NADPH   叶绿体的类囊体薄膜   C3的还原   上升   ②③    线粒体内膜

（2）用同位素标记法，分别用同位素标记水和二氧化碳中的氧，再提供给同种植物吸收，检测其释放的氧气质量。

（3）下    左   25℃     叶绿素和类胡萝卜素

（4）①色素的含量  ②d   ③三碳化合物     五碳化合物的含量

（5）①0.8  ②植物进行呼吸作用消耗了氧气   ③凡士林阻塞部分气孔，使供应叶的二氧化碳减少，限制光合作用的暗反应    ④在光照充足的条件下，提高温度可提高光合作用的速率⑤30 mg

【解析】

试题分析：根据题意和图示分析可知：（1）Ⅰ表示光合作用的光反应光解水产生的NADPH，发生的场所在叶绿体囊状结构的薄膜上，还原性氢用于暗反应过程中C3的还原；乳酸菌的发酵进行的是无氧呼吸，只发生在细胞质基质中，所以图中有氧呼吸中特有的步骤是②③；其中③过程即有氧呼吸的第三阶段发生的场所是线粒体内膜。（2）用同位素标记法，分别用同位素标记水和二氧化碳中的氧，再提供给同种植物吸收，最后发现释放出的氧全是水中所标记的氧的，而二氧化碳中标记的氧没出现。根据乙图可知，温度从25℃上升到30℃，呼吸速率增强，因此a图中A点应向下移；若适当升高环境中CO2浓度，光合作用速率增大，补偿点B应向左移；由b图可知，净光合速率最大时，最有利于植物生长，此时的温度为25℃；在叶绿体中，叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光，而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。（4）限制光合作用光反应阶段的内部因素是叶绿体中的色素含量；在一定的温度范围内，随着温度升高，酶的活性增强，超过了一定的温度范围，随着温度升高，酶的活性反而下降；在暗反应阶段，CO2的固定是指CO2与C5化合物结合，形成C3化合物。（5）30分钟内，针筒的读数由0.2mL变为0.6mL，说明产生了0.4mL的气体，因此，植物的光合作用速率是0.8mL/h。由于植物在进行光合作用的同时，也进行呼吸作用，消耗了部分氧气，所以测量提出的光合作用速率，比实际的光合速率为低。由于凡士林能阻塞植物叶的部分气孔，使供应叶的二氧化碳减少，从而限制了光合作用的暗反应，导致光合作用的速率会大幅度下降。温度从20℃提升至30℃，针筒容量需要调至0.8mL读数，说明产生的气体增多，光合作用速率增大，即在光照充足的条件下，提高温度可提高光合作用的速率。根据题意分析可知：每小时光合作用消耗CO2的量为8+36=44 mg，所以每小时产生的葡萄糖量为180×44/264=30 mg。

考点：本题考查光合作用和呼吸作用的相关知识，意在考查学生理解所学知识的要点，要求能运用所学知识，通过比较、分析对问题进行解释、推理，得出正确的结论的能力及能从图表中获取相关的生物学信息的能力。