Question

下图1表示野外松树光合作用强度与光照强度的关系，其纵坐标表示松树整株植物吸收CO₂量的状况；图2表示其叶肉细胞线粒体和叶绿体相关气体代谢特点；图3表示人、酵母菌和松树等进行的细胞呼吸方式，①～④表示其中的过程；图4代表不同O₂浓度对松树CO₂释放速度的影响。

请分析回答下面的问题：

（1）图1中a点时叶肉细胞中ATP的合成场所有____________，此时叶肉细胞内发生图2中的______________过程。

（2）如果白天光照强度为图1中的a，则一昼夜中该植物_____(填“能”或“不能”)正常生长，其原因是_________。

（3）细胞呼吸是细胞内进行的将糖类等有机物_____成CO₂或其它产物，并且释放能量的过程。图3中，不同生物无氧呼吸产物不同的直接原因是_________；图4中O₂浓度为a、b时无氧呼吸较强的是________（填“a”或“b”）。

Answer

细胞质基质 线粒体 叶绿体 D 不能 光照强度为a时，白天光合作用形成的有机物和细胞呼吸消耗的有机物相等，但晚上只进行细胞呼吸，全天的有机物消耗大于积累，植物不能正常生长 氧化分解 无氧呼吸第二阶段的酶的种类不同 a

【解析】

（1）图1的纵坐标所示的CO2吸收量反映的是光合作用固定的CO2量与细胞呼吸产生的CO2量的差值，表示的是净光合速率，当光照强度为零时表示呼吸速率。a是光的补偿点，即光合速率与呼吸速率相等时的光照强度；b是光饱和点，即光合速率达到最大值时所需要的最小光照强度。（2）图2中，A线粒体向外界释放CO2，表明呼吸速率大于光合速率；B只进行细胞呼吸；C既不吸收也不释放CO2，表明光合速率与呼吸速率相等；D叶绿体从外界吸收CO2，表明光合速率大于呼吸速率。（3）在图3中，①表示有氧呼吸或无氧呼吸的第一阶段，②表示有氧呼吸的第二、第三阶段，③④都表示无氧呼吸的第二阶段，但③的产物是乳酸，④的产物是酒精与CO2。（4）图4代表不同O2浓度对松树CO2释放速度的影响。氧气的存在会抑制无氧呼吸。在氧气浓度较低时，随着氧气浓度的增加，对无氧呼吸的抑制逐渐增强，但有氧呼吸较弱，因此CO2的释放速率逐渐降低。当氧气浓度达到一定值时无氧呼吸完全被抑制，而有氧呼吸却随氧气浓度的增大而增强，所以CO2释放速率逐渐增大。由于有氧呼吸酶的数量和活性有限，当CO2的释放速率达到最大值后保持稳定。

(1) 图2中的A、B、C、D叶肉细胞的代谢特点依次是：呼吸速率大于光合速率、只进行细胞呼吸、光合速率等于呼吸速率、光合速率大于呼吸速率。图1中a点时，松树整株植物吸收CO2量为零，说明松树的光合速率与整株植物的呼吸速率相等；由于松树整株植物存在不能进行光合作用的细胞（如根细胞），所以松树叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率。可见，图1中a点时，叶肉细胞中ATP的合成场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体，此时叶肉细胞内发生图2 中的D过程。

(2) 如果白天光照强度为图1中的a，则松树整株植物的光合速率等于呼吸速率，即白天光合作用形成的有机物和细胞呼吸消耗的有机物相等，不能积累有机物，但晚上只进行细胞呼吸，全天的有机物消耗大于积累，所以一昼夜中该植物不能正常生长。

(3) 细胞呼吸是细胞内进行的将糖类等有机物氧化分解成CO2或其它产物，并且释放能量的过程。图3中，①所示的有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段完全相同，但③④所示的无氧呼吸的第二阶段的产物不同，而酶具有专一性，所以不同生物无氧呼吸产物不同的直接原因是：无氧呼吸第二阶段的酶的种类不同。在图4中，a所示的O2浓度明显低于b，因此O2浓度为a时的无氧呼吸较b时的强。