Question

小麦植株进行光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃。如图甲为小麦叶肉细胞中的部分代谢示意图；图乙是在CO₂浓度一定、环境温度为25 ℃、不同光照强度条件下测得的小麦叶片的光合作用强度。请据图分析回答问题。

（1）当图甲中细胞有d过程发生而没有e过程发生时，该细胞处于的生理状态是________________。若是d过程也不发生，则此时该细胞内进行的生理过程是(用化学反应式表示)________________。

（2）在图乙中B点时，叶肉细胞中产生ATP的场所有_________。C点以后限制光合作用强度继续上升的环境因素是_______________。

（3）适当提高CO₂浓度时，C点将________(填“上移”“下移”或“不动”)；当植物缺镁时，B点将________(填“左移”或“右移”)。

（4）某同学以绿色植物叶片为材料，探究环境条件对细胞呼吸速率的影响，请帮助他提出一个探究的课题：________________。需要特别注意的是，该实验需要在______________条件下进行。

Answer

光合作用强度小于或等于呼吸作用强度 6O2＋C6H12O6＋6H2O→6CO2＋12H2O＋能量 细胞质基质和线粒体、叶绿体 CO2浓度 上移 右移 探究温度(O2浓度)对细胞呼吸速率的影响) 黑暗

【解析】

本题考查了光合作用和呼吸作用具体过程和物质变化的相关内容。

1、光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段。

（1）光反应阶段在叶绿体囊状结构薄膜上进行，此过程必须有光、色素、化合作用的酶.具体反应步骤：①水的光解，水在光下分解成氧气和还原氢。②ATP生成，ADP与Pi接受光能变成ATP.此过程将光能变为ATP活跃的化学能。

（2）暗反应在叶绿体基质中进行，有光或无光均可进行，反应步骤：①二氧化碳的固定，二氧化碳与五碳化合物结合生成两个三碳化合物。②二氧化碳的还原，三碳化合物接受还原氢、酶、ATP生成有机物.此过程中ATP活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能。光反应为暗反应提供了[H]和ATP，[H]和ATP能够将三碳化合物还原形成有机物。

2、有氧呼吸可以分为三个阶段：

第一阶段：在细胞质的基质中。

反应式：C6H12O6（葡萄糖）→2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量（2ATP）；

第二阶段：在线粒体基质中进行。

反应式：2C3H4O3（丙酮酸）+6H2O→20[H]+6CO2+少量能量（2ATP）；

第三阶段：在线粒体的内膜上。

反应式：24[H]+6O2 →12H2O+大量能量（34ATP）；

（1）当图甲中细胞有d过程发生而没有e过程发生时，说明光合速率小于或等于呼吸速率。d过程也不发生，说明该细胞只能进行呼吸作用，不能进行光合作用，此时的反应式为6O2＋C6H12O6＋6H2O→6CO2＋12H2O＋能量。

（2）图乙中B点时光合速率=呼吸速率，叶肉细胞中既能进行光合作用又能进行呼吸作用（有氧呼吸），所以叶肉细胞中产生ATP的部位有细胞质基质、线粒体、叶绿体。C点以后随着光照强度的增强，光合速率不再增强，说明光照强度不是限制因素，限制因素可能是CO2浓度。

（3）适当提高二氧化碳浓度时，光合作用增强，光饱和点C将上移。植物缺镁时，影响叶绿素的合成，进而影响光反应，要想光合速率=呼吸速率，要适当增加光照强度，B点右移。

（4）以绿色植物叶片为材料，探究温度（氧气浓度）条件对细胞呼吸速率的影响时要避免光合作用对呼吸作用的影响，所以要对装置进行遮光处理或放在黑暗处理。