Question

如图所示，图甲表示细胞代谢的某过程，图乙、图丙分别表示光照强度和空气中CO₂含量对某绿色植物光合作用的影响，S₁、S₂、S₃的面积大小表示有关生理过程产生或消耗有机物的量。请据图回答下列问题（图中数字代表物质，a、b、c代表细胞器）：

（1）图甲中a为液泡，结构b和结构c依次为    ，葡萄糖→③过程中还能产生的物质是    。

（2）限制图丙曲线最终趋于平缓的外界因素主要是__________________。

（3）在图乙曲线中，可用    表示细胞呼吸消耗有机物的量，可用    表示光合作用产生有机物的量。（用S₁、S₂、S₃表示）

（4）图丁所示为探究植物光合作用速率的装置。实验开始时，针筒的读数是0．2 mL，水滴位置到X。恒温30 min后，将针筒容量调至0．6 mL，水滴位置恢复到X。若以氧气释放量来表示光合作用速率，则该植物的光合作用速率是  mL/h，该数值比实际的光合作用速率低，原因是_________。

Answer

（1）叶绿体、线粒体 还原氢、ATP （2）光照强度、温度

（3）S1+S3 S2+S3 （4）0．8 植物同时也进行呼吸作用，消耗氧气

【解析】（1）结构ｂ进行光合作用，是叶绿体。结构ｃ分解有机物是线粒体。物质④可由叶绿体产生，被线粒体消耗，应是O2，葡萄糖分解成丙酮酸③的过程中还能产生[H]、ATP。（2）影响光合作用的外界因素主要是光照强度、CO2 浓度和温度，因此限制图丙曲线最终趋于平缓的外界因素主要是光照强度、温度。（3）在图甲曲线中，当光照强度小于B 时，光合作用小于细胞呼吸，其中 S1 表示CO2 的净释放量，当光照强度大于 B 时，光合作用大于细胞呼吸，其中S2 表示光照强度为BD 段时有机物的积累量，因此细胞呼吸消耗有机物的量为 S1＋S3，光合作用产生的有机物总量为 S2＋S3。（4）若以释放出的氧气量来代表光合作用速率，则单位时间容器内气体的增加值即为该植物的光合作用速率，图中数据是在半小时内测的，要求每小时的值需加倍，即（0．6-0．2）×2=0．8 mL/h；由于植物同时进行呼吸作用，消耗了氧气，该数值比实际的光合作用速率低。

【考点定位】细胞呼吸与光合作用及影响因素

【名师点睛】光合速率与呼吸速率的关系

（1）呼吸速率

①概念：指单位面积的叶片在单位时间内分解有机物的速率。

②表示方法：单位时间内释放的CO2量或吸收的O2量。

③测定条件：黑暗条件下。

（2）表观（净）光合速率：光照下测定的CO2吸收速率（或O2释放速率）。

（3）实际（总）光合速率：植物在光下实际合成有机物的速率。计算公式＝表观（净）光合速率＋呼吸速度。具体可表示为：实际光合速率＝从外界吸收CO2的速率＋呼吸释放CO2的速率或实际光合速率＝释放O2的速率＋呼吸消耗O2的速率。

（4）真正光合速率、净光合速率与呼吸速率的常用表示方法（如下表）：

真正光合速率

O2产生（生成）速率或叶绿体释放O2量

CO2固定速率或叶绿体吸收CO2量

有机物产生（制造、生成）速率

净光合速率

植物或叶片或叶肉细胞O2释放速率

植物或叶片或叶肉细胞CO2吸收速率

有机物积累速率

呼吸速率

黑暗中O2吸收速率

黑暗中CO2释放速率

有机物消耗速率

（5）光合速率与植物生长的关系

①当净（表观）光合速率＞0时，植物积累有机物而生长；

②净光合速率＝0时，植物不能生长；

③净光合速率＜0时，植物不能生长，长时间处于此种状态，植物将死亡。

由图乙可看出，最有利于植物生长的应为净光合速率的至高点，而非真正光合速率的至高点。