Question

图中甲为测定光合作用速率的装置，在密封的试管内放一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液（保持密闭试管中二氧化碳含量始终不变），试管内气体体积的变化可根据毛细刻度管内红色液滴的移动距离测得。在不同强度的光照条件下，测得的气体体积如图乙所示（植物叶片的呼吸速率不变）。图丙为叶肉细胞中有关细胞的结构和相关代谢情况模式图。丁图表示温度对该植物光合作用与呼吸作用的影响。请据图回答下列问题：

（1）甲图实验中，由于在密封的试管内放的是二氧化碳缓冲液，所以测出的变化的气体是_____。实验时，当光照强度为0时，液滴所在位置应在实验初始标记位置的_________（左侧、右侧、原位）。当光照强度为5时，液滴所在位置应在实验初始标记位置的_________（左侧、右侧、原位）。当光照强度为2.5时，液滴所在位置应在实验初始标记位置的_________（左侧、右侧、原位）。

（2）在图乙中，光照强度为15千勒克斯时，植物1小时光合作用产生的气体量为________毫升（假设随光照的增强，植物体的温度不变）。

（3）图丙为叶肉细胞中有关细胞的结构和相关代谢情况模式图，如果a～f代表O₂或CO₂，丙图中可表示O₂的字母是_______________。如果图中字母表示物质，c________（可以，不可以）表示葡萄糖的去向，原因是__________________________________________________。

（4）丁图中在5℃时光合作用制造的有机物量是呼吸消耗有机物量的 ________倍。

Answer

氧气 左侧 右侧 原位 200 a、c、f 不可以 葡萄糖需在细胞质基质中分解为丙酮酸，再进入线粒体继续分解 3

【解析】

图甲装置中CO2缓冲液能够维持装置内CO2浓度不变，因此装置中气体量变化为氧气量的变化。结合图乙，在光照强度为0时，由于只进行呼吸作用液滴向左移动；在光照强度为2.5千勒克斯时，光合作用等于呼吸作用，装置中液滴不动；在光照强度大于2.5千勒克斯时，光合作用大于呼吸作用，装置中液滴右移。

图丙中，a、c、f表示氧气，b、d、e表示CO2。丁图中虚线表示净光合速率，实线表示呼吸速率。

（1）甲图实验中，由于在密封的试管内放的是二氧化碳缓冲液，能够维持装置内CO2浓度不变，所以测出的变化的气体是氧气。实验时，当光照强度为0时，叶片只进行呼吸作用，消耗氧气，故液滴所在位置应在实验初始标记位置的左侧。当光照强度为5时，叶片光合作用强度大于呼吸作用强度，表现为释放氧气，故液滴所在位置应在实验初始标记位置的右侧。当光照强度为2.5时，叶片光合作用强度等于呼吸作用强度，表现为既不消耗氧气也不释放氧气，故液滴所在位置应在实验初始标记位置的原位。

（2）光照强度为15千勒克斯时，气体总量增加了150mL，根据上面的试题分析，这150mL为净光合作用释放的氧气，而叶片的呼吸作用强度一直为50mL/h，可知，实际上光合作用产生了150+50=200mL/h的氧气。

（3）由于线粒体有氧呼吸消耗氧气，叶绿体光合作用产生氧气，因此丙图中可表示O2的字母是a、c、f。图中c不可以表示葡萄糖的去向，因为葡萄糖需在细胞质基质中分解为丙酮酸，才能进入线粒体继续分解。

（4）丁图中在5℃时光照下二氧化碳的吸收量为1.0mg/h，呼吸作用释放的二氧化碳为0.5mg/h，由于实线表示的是净光合速率，因此总光合速率=净光合速率+呼吸速率=1.5mg/h，因此光合作用制造的有机物量是呼吸消耗有机物量的3倍。