Question

图1是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度和呼吸强度的曲线图。图2为将该植物移入恒温密闭玻璃温室中，连续24 h测定的温室内CO₂浓度以及植物CO₂吸收速率的变化曲线。请据图回答相关问题：

(1)夏季植物大多会出现“午休”现象如图1中C点，原因是___________________________，BC段与DE段光合作用强度下降的原因________(是/否)相同。

(2)图1中A和E点时叶肉细胞产生[H]的场所都是_____________，与B点相比，C点时植株叶绿体内C₃与C₅化合物相对含量较高的是_____________。

(3)图2中，一昼夜温室中氧气浓度最高时在_______时，6h时，图2叶肉细胞中叶绿体产生的O₂量________(大于/小于/等于)线粒体消耗的氧气量。

(4)图2所示的密闭容器中，经过一昼夜__________________(是/否)有有机物的积累，原因是___________________________________。

Answer

温度过高，气孔关闭，CO2摄入量不足 否 叶绿体、线粒体和细胞质基质 C5 18 大于 否 一昼夜之后，CO2浓度不变，说明植物细胞呼吸消耗的有机物多于植物光合作用制造的有机物

【解析】

本题结合图形考查光合作用及其影响因素，要求考生能利用所学知识解读图形，判断出图中曲线走势变化的原因，进行分析、推理，得出正确的结论。

（1）图1中“午休”现象的原因是环境温度过高，叶表面的气孔大量关闭，二氧化碳吸收量减少，导致光合作用强度明显减弱。BC段光照过强，温度过高，叶肉细胞的气孔部分关闭，二氧化碳供应减少，导致光合作用减弱，曲线下降；夏季晴朗的白天DE段光照逐渐减弱是限制光合作的主要因素。

（2）图1中A和E点都是两曲线的交点，说明此时叶片光合作用强度等于呼吸作用强度，细胞可通过光反应与有氧呼吸过程产生[H]，即产生[H]的场所有叶绿体（类囊体）、线粒体和细胞质基质。与B点相比，C点二氧化碳含量减少，故会导致三碳化合物的含量减少，五碳化合物含量增加。

（3）分析图2可知，图中的CO2吸收速率表示该植物的净光合速率，室内CO2浓度变化可表示该植物有机物的积累量；从曲线可知实验的前3小时内植物只进行呼吸作用，6h、18h时对应曲线与横轴的交点，说明此时植物细胞呼吸速率与光合速率相等，植物既不从外界吸收也不向外界释放CO2，其呼吸产生的CO2正好供应给光合作用，因此一昼夜温室中氧气浓度最高时在18h 时。6h时二氧化碳的吸收速度等于0，说明此时植株的光合作用强度等于有氧呼吸的强度，但由于此时植物体内还有不能进行光合作用的细胞（非叶肉细胞）也能进行有氧呼吸消耗O2，所以此时植株的叶肉细胞的叶绿体产生的O2量就必须大于线粒体消耗的O2量，这样才能保证非叶肉细胞的O2供应，而使整个植株的光合作用强度等于有氧呼吸的强度。

（4）图2曲线表明，一昼夜之后，温室内CO2浓度不变（a、b两点的纵坐标相同），说明24h内植物细胞呼吸消耗的有机物等于植物光合作用制造的有机物，没有有机物的积累。

条件

过程变化

[H]和ATP

C3

C5

(CH2O)

合成速率

光照由强到弱，CO2供应不变

①②过程减弱，[H]、ATP减少，导致③⑤过程减弱，④过程正常进行

减少

增加

减少

减小

光照由弱到强，CO2供应不变

①②过程增强，[H]、ATP增加，导致③⑤过程增强，④过程正常进行

增加

减少

增加

增大

光照不变，CO2由充足到不足

④过程减弱，C3减少，C5增加，导致③⑤过程减弱，①②过程正常进行

增加

减少

增加

减小

光照不变，CO2由不足到充足

④过程增强，C3增加，C5减少，导致③⑤过程增强，①②过程正常进行

减少

增加

减少

增大