Question

图1表示某绿色植物叶肉细胞中进行的两个相关的生理过程，其中表示物质，甲和乙分别表示某种细胞器，图2、3表示在不同温度下，测定该植物叶片1cm²重量（mg）变化情况（均考虑为有机物的重量变化）的操作流程及结果，据图分析回答问题：

（1）图1中，CO₂进入甲内先与            （写出具体名称）结合反应生成三碳酸分子，三碳酸分子接受来至NADPH中的           和ATP中的             被还原成三碳糖分子。离开卡尔文循环的三碳糖分子，大部分运到甲外转变成            。而O₂是在甲内                （写出具体结构）上产生，与物质①            直接进入细胞器乙中参与代谢。

（2）从图2、3分析可知，该实验的自变量为                       。在35℃时，该植物的呼吸速率为(mg/cm²·h)。

（3）在25℃～40℃之间，随温度的升高真正光合速率      （增强、减弱、不变、先增强后不变）。恒定在上述       ℃温度下，维持12小时光照，12小时黑暗，该植物叶片增重最多。

Answer

（1）RUBP或核酮糖二磷酸 氢(或氢和能量) 磷酸基团（或磷酸基团和能量） 蔗糖

类囊体膜或光合膜 丙酮酸

（2）光强和温度 3

（3）增强 30

【解析】

试题分析：

（1）图1中，甲能消耗CO2，说明是叶绿体，乙能产生CO2，说明是线粒体。CO2进入甲内先与RUBP或核酮糖二磷酸结合反应生成三碳酸分子，三碳酸分子接受来至NADPH中的氢(或氢和能量) 和ATP中的磷酸基团（或磷酸基团和能量）被还原成三碳糖分子；离开卡尔文循环的三碳糖分子，大部分运到甲（叶绿体）外转变成蔗糖；而O2是光反应产物，在甲内类囊体膜或光合膜上产生；物质①能进入细胞器乙（线粒体）中参与代谢，应该是丙酮酸。

（2）从图2、3分析可知，该实验的自变量为光强和温度；由图2可知，A可表示该植物1cm2叶片2小时呼吸作用消耗的有机物量，即A/2可表示呼吸速率，再由图3可知，在35℃时，A＝6，所以此时该植物的呼吸速率为A/2＝3(mg/cm2·h)。

（3）由图2可知，该植物呼吸速率可表示为A/2，而单位时间光照下叶片重量的增加量表示净光合速率，所以该植物真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝(M＋B)－(M－A)＋A/2＝B＋3A/2, 再由图3可知，在25℃～40℃之间，随温度的升高真正光合速率增强；根据前面分析可知，维持12小时光照，12小时黑暗，该植物叶片增重＝12小时真正光合作用量－24小时呼吸作用量＝(B＋3A/2)×12－A/2×24＝12B＋6A，再由图3可知，25℃、30℃、35℃、40℃时该植物叶片增重量分别为60mg、96mg、84mg、72mg，因此，恒定在上述30℃温度下，维持12小时光照，12小时黑暗，该植物叶片增重最多。

考点：本题考查光合作用和呼吸作用的相关知识，意在考查考生运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力。