Question

某研究小组中进行某植物的栽培试验，图1表示在适宜的光照、CO₂浓度等条件下测得的曲线；图2为在恒温密闭玻璃温室中，连续48 h测定温室内CO₂浓度及植物CO₂吸收速率变化曲线；图3为适宜CO₂浓度条件下，温度和光照强度对该植物的CO₂吸收速率的影响曲线。请结合图像分析回答下列问题：

（1）图1中当温度达到          时，植物不再进行光合作用。在温度为30 ℃时，叶肉细胞内的[H]用于还原                   。

（2）图2中实验开始3 h内叶肉细胞产生ATP的场所有             。经过连续48 h的培养，与0 h相比48 h时该植物的有机物量是         （填“不变”、“增加”或“减少”）。

（3）图3中E点时，25 ℃条件下产生的氧气量         （填“等于”、“大于”或“小于”）15 ℃条件下产生的氧气量。

（4）当光照强度为8 klx，温度为25 ℃时，该植物5 h中单位面积光合作用所消耗的CO₂共为      mg，要消耗同等量的CO₂，在15 ℃条件下，用10 klx的光持续照射      h。

Answer

（1）55 ℃ O2、C3

（2）细胞质基质和线粒体 增加

（3）大于

（4）70 7

【解析】（1）在图1中的虚线始终是二氧化碳的释放，因此表示呼吸速率随温度变化的情况；实线会低于0，因此表示净光合速率随温度变化的情况；从图中看出，当温度达到55度时，实线消失，只剩下虚线，表示植物没有光合作用，只进行细胞呼吸。在温度为30 ℃时，光合作用和呼吸作用都进行，叶肉细胞内的[H]光合作用用于还原C3，呼吸作用用于还原O2。

（2）图2中实验开始3 h内，对比两条曲线，发现二氧化碳吸收速率不变且为负值，室内二氧化碳增加，说明只进行呼吸作用，故叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体。从室内二氧化碳的量可知，48h，室内二氧化碳减少，二氧化碳由于合成有机物，故经过连续48 h的培养，与0 h相比48 h时该植物的有机物量是增加。

（3）氧气的产生量=释放的O2+呼吸作用消耗的，由于25 ℃条件下呼吸作用强，释放的O2量相等，图3中E点时，25 ℃条件下产生的氧气量大于15 ℃条件下产生的氧气量。

（4）当光照强度为8 klx，温度为25 ℃时，该植物5 h中单位面积光合作用所消耗的CO2共为70mg，要消耗同等量的CO2，在15 ℃条件下，用10 klx的光持续照射7h。

【考点定位】光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化；细胞呼吸的过程和意义

【名师点睛】知识拓展：1、呼吸作用是指生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的总过程．有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜．有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。2、光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程．光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成．光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成淀粉等有机物。