Question

如图是表示某植物叶肉细胞平均光合作用和呼吸作用的示意图A、B、C代表场所，①、②、③代表物质。右图是该株植物在相同温度下，在一特定装置内测定CO₂浓度随时间变化的曲线。请据图回答以下问题：

（1）左图中A、C分别是________________、________________。

（2）当突然停止光照时，短时间内左图中②的生成速率________（填“变大”、“变小”或“基本不变”）；当A中①的消耗速率恰好等于C中①的生成速率时，此时该植物光合作用速率________（填“大于”、“等于”或“小于”）呼吸作用速率。

（3）据右图可知该植物呼吸作用产生CO₂的平均速率是________ppm/min；在60～120min时间段光合作用消耗CO₂的平均速率是________ppm/min。（结果保留至小数点后一位）

Answer

叶绿体基质 线粒体 变小 小于 8．3 25

【解析】

解决本题关键要熟悉光合作用光、暗反应阶段发生的物质变化和场所以及有氧呼吸三个阶段的物质变化和场所；其次应注意图二中平均呼吸速率和光合速率的计算；三是要注意叶肉细胞内光合速率与呼吸速率相等，与植株光合速率与呼吸速率相等并不是一回事。分析图一，A场所进行的是光合作用暗反应阶段，则A为叶绿体基质；B场所进行的是有氧呼吸第一阶段，则B为细胞质基质；C场所为有氧呼吸第二、三阶段，则C为线粒体基质和线粒体内膜；其中物质①为CO2，②为C5，③为O2。分析图二，黑暗60min内CO2浓度变化为1500-1000=500ppm，说明植物呼吸速率为500ppm/h；在光照6klx下60min内CO2浓度变化为1500-500=1000ppm，说明植物在该光照条件下的净光合速率=1000ppm/h。

（1）根据前面的分析可知，场所A为叶绿体基质，场所C为线粒体。

（2）当突然停止光照时，光反应受到影响，光反应产物NADPH和ATP合成减少，进而影响暗反应中C3的还原，还原产物有糖类和C5，故短时间内左图中②C5的生成速率变小；当A中①CO2的消耗速率恰好等于C中①CO2的生成速率时，叶肉细胞中净光合速率为0，即光合速率等于呼吸速率；但此时该植物中其他非叶肉细胞要呼吸消耗有机物，故植物中光合作用速率小于呼吸作用速率。

（3）结合前面的分析可知，从图二可知，该植物呼吸作用的平均速率是500ppm/60min=8.3 ppm/min。在60～120 min时间段光合作用平均速率是=净光合速率+呼吸速率=（1000+500）ppm/60min=25 ppm/min。