Question

研究者选取西葫芦幼苗进行了无土栽培实验，图甲为幼苗细胞内某些生理过程的示意图；图乙为该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图。请分析回答相关问题：

（1）图甲中能产生[H]的过程有_______________（填序号），过程②进行的场所是_______________。

（2）图乙中A点时叶肉细胞中O₂的转移途径是___________，此时图甲中的___________（填序号）过程正在进行。

（3）据图乙分析，光合酶对温度的敏感度比呼吸酶对温度的敏感度______________（填“高”或“低”），温室栽培该植物，为获得最大经济效益，应控制的最低温度为____________℃。

（4）图乙中，限制AB段CO₂吸收速率的主要因素是____________，图中____________点光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍。

（5）研究者分别用12%的氧气和22%的氧气对两组幼苗的根系进行持续供氧。较长一段时间后，测得用12%的氧气处理植株的干重显著低于另一组，原因是____________。

Answer

（1）②③ 细胞质基质、线粒体（基质）

（2）从叶绿体移向线粒体 ①②③④

（3）高 20

（4）温度 B、D

（5）根系呼吸速率下降，影响根对无机盐的吸收，从而使光合作用固定的有机物减少（2分）

【解析】（1）根据甲图分析，③是光合作用的光反应、①是光合作用的暗反应、②是细胞呼吸（有氧呼吸）第一和第二阶段、④是有氧呼吸的第三阶段。①光合作用的光反应阶段产生[H]，有氧呼吸的第一阶段和第二阶段产生[H]，而①光合作用的暗反应阶段消耗[H]，有氧呼吸的第三阶段消耗[H]。②是细胞呼吸（有氧呼吸）第一和第二阶段，其场所是细胞质基质和线粒体（基质）。

（2）由乙图可知，虚线代表呼吸速率，实线代表净光合速率。A点表示净光合速率为0，即叶肉细胞同时进行光合作用和呼吸作用，且光合作用强度等于呼吸作用强度，因此光合作用产生的氧气都被呼吸作用所利用，因此A点时叶肉细胞中O2的移动方向是从叶绿体移向线粒体。此时植物体同时进行①②③④过程。

（3）分析乙图可知，净光合作用强度随温度升高而升高更快，因此光合酶对温度的敏感度比呼吸酶对温度的敏感度高。在20℃下植物净光合作用最强，而此时细胞呼吸作用较弱，是获得最大经济效益的最适宜温度。

（4）分析乙图曲线可知，AB段随温度升高，净光合作用升高，说明该阶段限制光合作用的因素是温度；B点、D点净光合作用强度与呼吸作用强度相等，而实际光合作用强度=净光合作用强度+呼吸作用强度，因此实际光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的2倍。

（5）处在12%的氧气环境下的根系细胞与处在22%的氧气环境下的根系细胞相比，氧气浓度较低，细胞呼吸速率下降，抑制了根细胞对无机盐的吸收，而与光合作用有关的细胞结构、物质或酶等需要无机盐离子的参与，因此导致光合作用强度降低，从而使光合作用固定的有机物减少。

【考点定位】光合作用的基本过程；影响光合作用速率的环境因素；细胞呼吸

【名师点睛】解答本题的关键是能熟练掌握光合作用和细胞呼吸的基本过程，并能结合曲线分析光合速率、净光合速率和呼吸速率三者的关系。考生还要学会将乙图进行转换，转换成温度对光合作用和细胞呼吸影响的曲线。