Question

为了提高绿色植物的生态效益，研究者做了相关实验，并绘出如下三幅图。下图甲表示菠菜植株在光照强度分别为a、b、c、d时，一小时内CO₂释放量和O₂产生总量的变化；图乙表示研究不同浓度的CO₂对菠菜幼苗各项生理指标影响的实验结果；图丙表示菠菜叶肉细胞的部分结构和相关代谢情况（标号1～6表示相应的过程）。请回答：

（1）光合作用的过程，可以用化学反应式表示为________________________。图甲中，如果一昼夜13小时光照强度为d，其余时间为黑暗条件，则一昼夜菠菜植株________（填“能”或“不能”）积累有机物。

（2）由图乙可知，与A组相比，C组条件下叶绿体中[H]含量________。干旱初期，菠菜光合作用速率下降，其主要原因是所需的_______减少而导致光合速率下降，而较高CO₂浓度有利于水稻幼苗度过干旱时期，据图乙分析原因：___________。

（3）图甲中，光照强度为b时，对应的丙图中具有的过程有________。

（4）CO₂可使澄清石灰水变混浊，也可使________水溶液由蓝________。

Answer

（1）反应式略 不能

（2）低 CO2 原因是较高CO2浓度使气孔开度下降，减少水分的散失

（3）1、2、5、6

（4）溴麝香草酚蓝 变绿再变黄

【解析】（1）光合作用是以二氧化碳和水为原料在叶绿体和光能的条件下生成氧气和有机物的过程，即。由图可知光照强度为d时，真光合作用为每小时8单位，一昼夜的净光合作用量为13×8－6×24＝-40单位，所以不能正常生长（不能积累有机物）。

（2）由图乙可知C组还原糖含量高，说明C3还原的多，利用的ATP和[H]多，叶肉细胞的叶绿体中[H]含量降低；干旱初期为了防止水分的散失，气孔会关闭，二氧化碳吸收减少，暗反应下降导致整个光合作用速率下降；从图乙可知较高浓度二氧化下气孔开放度下降，此时可以减少水分的散失。

（3）图甲中光照强度为b时，既有光合作用也有呼吸作用，只是光合作用强度小于呼吸作用强度，所以在图丙中应有线粒体提供给叶绿体的二氧化碳1过程，还有叶绿体产生的氧气给线粒体的2过程，及线粒体从外界吸收氧气的5过程和向外释放二氧化碳的6过程，故有1、2、5、6。

（4）二氧化碳可以使澄清的石灰水变浑浊，也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。

【考点定位】影响光合作用速率的环境因素、细胞呼吸

【名师点睛】1．光合作用与细胞呼吸之间的气体变化

下列为叶肉细胞内线粒体与叶绿体之间的气体变化图示，据图判断生理过程。

图①：表示黑暗中，只进行细胞呼吸；

图②：表示细胞呼吸速率＞光合作用速率；

图③：表示细胞呼吸速率＝光合作用速率；

图④：表示细胞呼吸速率＜光合作用速率。

2．光照强度、二氧化碳浓度与光合速率的关系曲线

解读 （1）解答有关光合作用的坐标曲线时，要注意对“四点三趋势”（起点、折点、交点和终点以及升、平、降三种变化趋势）的生物学意义的分析，命题者常从这些特征性的地方作为命题的切入点。

（2）光合总产量和净产量的常用判断方法：若CO2的吸收量出现负值，则纵坐标为光合净产量；光下植物对CO2吸收量、O2的释放量和有机物的积累量都表示为净产量；生理过程中，光合作用对CO2吸收量、O2的释放量和葡萄糖的生成量表示总量。