Question

将某高等植物放在密闭透明的容器内，在温度适宜的条件下，容器内CO₂浓度的变化如图1所示(AB段为暗处理，B点开始给予一定强度的光照)。

（1）图1在BC段，装置内CO₂浓度的增加速率逐渐减慢，其原因主要是 ___________。

（2）若在C点时，向容器中注入一定浓度的NaHCO₃溶液，发现植物的光合作用速率并没有发生变化，其原因是____________________。

（3）气孔关闭会阻止O₂溢出叶片，高氧浓度下产生图2光呼吸现象。下列对光呼吸与有氧呼吸的说法错误的是___________。

A.光呼吸与有氧呼吸都有线粒体参与

B.光呼吸消耗ATP，有氧呼吸产生ATP

C.光呼吸与有氧呼吸都消耗O₂释放CO₂

D.光呼吸在光照下发生，有氧呼吸在黑暗条件下发生

（4）取某植物生长状况相同的叶片进行实验。实验前测定叶片重量，在不同温度下分别暗处理lh，测其重量，再立即光照lh(光强度相同)，测其重量。得到如下结果

组别	1	2	3	4	5
温度/℃	18	28	30	35	40
暗处理lh后干重变化(mg·cm^-2)	-1.1	-1.8	-2.2	-2.5	-2.2
光照lh后与暗处理前干重变化(mg·cm^-2)	+1.1	+4.1	+7.2	+6.2	+1.9

据表分析，第3组单位叶面积的真正光合作用速率最大为_________mg•cm^-2•h^-1。

Answer

光合作用消耗的CO2量小于呼吸作用产生的CO2量 此时限制光合作用速率的主要环境因素是光照强度，而不是CO2浓度 D 11.6

【解析】【试题分析】

本题是综合考查光合作用和呼吸作用的相关知识。图1中AB段没有光照，植物只进行呼吸作用释放CO2，使其浓度逐渐增加；B点开始给予一定强度的光照，植物开始进行光合作用，但BC段表示容器内CO2浓度逐渐增多，说明呼吸作用速率大于光合作用速率；图2所示的光呼吸是在有光、高氧及低二氧化碳情况下，在叶绿体、线粒体等细胞器参与的一个生化过程。它是光合作用一个损耗能量的副反应，光呼吸可消除多余的[H]和ATP。

（1）在BC段，由于B点开始给予一定强度的光照，植物开始进行光合作用，此光照强度下该植物的光合作用速率小于呼吸作用速率，光合作用消耗的CO2量小于呼吸作用产生的CO2量，所以装置内CO2浓度的增加速率逐渐减慢；

（2）在C点时，装置内CO2浓度已增加到最大值，此时限制光合作用速率的主要环境因素是光照强度，而不是CO2浓度，所以向容器中注入一定浓度的NaHCO3溶液，植物的光合作用速率不会发生变化；

（3）据图2可知，光呼吸吸收O2释放CO2，消耗[H]和ATP，该过程要在光下借助叶绿体、线粒体等细胞器共同完成，故与有氧呼吸区别是光呼吸消耗ATP，有氧呼吸产生ATP；光呼吸只有在光下才能发生，而有氧呼吸在黑暗和光照下都能发生；相同点是都有线粒体参与，都消耗O2释放CO2，所以A、B、C正确，D错误，所以选D；

（4）表格中，暗处理l h后的重量变化可以表示呼吸作用消耗的有机物；立即光照l h后的重量变化=1h光合作用的总量－2h的呼吸作用消耗量，故第3组单位叶面积的真正光合作用速率最大为7.2+2.2×2=11.6 mg•cm-2•h-1。