Question

如图所示，图甲表示某大棚蔬菜叶肉细胞的部分结构和相关代谢情况，其中a~f代表O₂或CO₂。图乙表示该植物在不同光照强度下的数据，图丙代表某植物在一天内吸收CO₂变化情况。请据图回答下列问题：

（1）在图甲中，b可代表___________，物质b进入箭头所指的结构后与[H]结合，生成大量的水和能量。

（2）图乙中光照强度为a时，可以发生图甲中的哪些过程（用图甲中字母表示）?_______；图乙中光照强度为b时，该叶肉细胞光合作用速率________（填<、=、>）呼吸作用速率；光照强度为c时，单位时间内该叶肉细胞从周围吸收________单位CO₂；光照强度为d时，单位时间内该叶肉细胞呼吸作用速率是净光合作用速率的________倍。

（3）图丙中，若C、F时间所合成的葡萄糖速率相同，均为30mg/dm²h，则A、C、F三点的呼吸强度的比较结果是A_____C______F（填<、=、>），若E点时间的呼吸速率与F点相同，则E时间合成葡萄糖的速率为______mg/dm²h（小数点后保留一位小数），一天中到________（用图中字母表示）时间该植物积累的有机物总量最多。

（4）以测定CO₂吸收速率与释放速率为指标，探究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如表所示：

温度/℃	5	10	20	25	30	35
光照条件下CO2释放速率（mg·h^–1）	1	1．8	3．2	3．7	3．5	3
黑暗条件下CO2释放速率（mg·h^–1）	0．5	0．75	1	2．3	3	3．5

①光照条件下，温度由25℃升高为30℃后光合作用制造的有机物总量_________（填“增加”“不变”或“减少”）。

②假设细胞呼吸昼夜不变，植物在30℃时，给植物光照14h，则一昼夜净吸收CO₂的量为________mg。

Answer

氧气 e、f < 0 3 = ＜ 24.5 O 增加 19

【解析】

分析题图可知，甲图中a、c、f是二氧化碳，b、d、e是氧气。图乙中叶绿体产生氧气总量为总光合速率，二氧化碳释放量为净光合速率，二氧化碳释放量大于0，说明呼吸速率大于总光合速率。图丙中A点开始进行光合作用，H点为光合作用消失点，BO段净光合速率大于0，存在有机物的积累。

（1）图甲中线粒体消耗氧气，产生二氧化碳，叶绿体消耗二氧化碳，产生氧气，所以b代表氧气。

（2）图乙中光照强度为a时，叶绿体不产生氧气，细胞释放二氧化碳，说明细胞只进行呼吸作用，线粒体消耗的氧气从外界吸收，产生的二氧化碳释放到外界环境，所以可以发生图甲中e、f过程；光照强度为b时，该叶肉细胞产生氧气总量大于0，且CO2释放量大于0，说明此时呼吸速率＞光合速率；光照强度为c时，单位时间内该叶肉细胞产生O2总量为6个单位，由光照强度为a点对应的状态分析可知，细胞呼吸需要的O2量也为6个单位，即此时光合速率等于呼吸速率，单位时间内该叶肉细胞从周围吸收0单位CO2。光照强度为d时，单位时间内该叶肉细胞呼吸速率与光照强度为a时相同，为6个单位，净光合作用速率为8-6=2个单位，所以该叶肉细胞呼吸作用速率是净光合作用速率的6÷2=3倍。

（3）呼吸速率=实际光合速率-净光合速率，以二氧化碳释放量表示，A点呼吸速率为8，C点的净光合速率为36，F点的净光合速率为32，C、F时间所合成的葡萄糖速率相等，均为30mg/dm2·h，根据每消耗6molCO2产生1mol葡萄糖，可将葡萄糖的量转化为二氧化碳的量为（6×44×30）÷180=44mg/dm2·h，故C点的呼吸速率为44-36=8，F点呼吸速率为44-32=12，故A、C、F三点的呼吸强度的比较结果是F>C=A。若E点时间的呼吸速率与F点相同，用二氧化碳表示为12 mg/dm2·h，E点的净光合速率用二氧化碳表示为24 mg/dm2·h，则E点的总光合速率为24+12=36 mg/dm2·h，转换为合成葡萄糖的速率为（180×36）÷（6×44）≈24.5mg/dm2h。BO时间段内净光合速率大于0，而O点之后净光合速率小于0，所以一天中到O时间该植物积累的有机物总量最多。

（4）①光照条件下CO2释放速率表示净光合速率，黑暗条件下CO2释放速率表示呼吸速率，实际光合速率=呼吸速率+净光合速率，所以25℃时固定CO2的量为3.7+2.3=6 mg·h–1，30℃时固定CO2的量为3.5+3=6.5 mg·h–1，固定CO2的量大，制造的有机物多，所以温度由25℃升高为30℃后光合作用制造的有机物总量增加。

②假设细胞呼吸昼夜不变，植物在30℃时，一昼夜中给植物光照14h，则细胞呼吸释放的CO2量为3×24=72mg，总光合作用消耗CO2量为（3.5+3）×14=91mg，所以一昼夜净吸收CO2的量=总光合作用消耗CO2量-细胞呼吸释放的CO2量=91-72=19mg。