Question

将绿萝置于密闭的培养箱内进行黑暗处理后，上午6时将培养箱移至阳光充足的室外，日落后再对培养箱进行黑暗处理。测得一昼夜密闭培养箱内O₂和CO₂相对含量的变化情况如图所示。请据图回答下列问题：

 

（1）绿萝的光合作用和呼吸作用过程中[H]的消耗场所分别是_______________、_______________。

（2）8时绿萝叶肉细胞的光合作用强度_______________（填“大于”等于”或“小于”）呼吸作用强度。

（3）若8时和17时的温度相同，则8时的光照强度_______________（填“大于”等于”或“小于”）17时的光照强度。

（4）24时绿萝的呼吸作用方式是_______________，判断的理由是_______________。

Answer

叶绿体基质 线粒体内膜 大于 小于 有氧呼吸和无氧呼吸 释放的CO2量比消耗的O2量多

【解析】

1.植物叶肉细胞在光照条件下既进行光合作用也进行呼吸作用，净光合作用=实际光合作用-呼吸作用；光照通过影响光反应进而影响暗反应进行，在一定的范围内，随光照强度增大，光合作用增大，当光照强度达到饱和后，光合作用增大，光合作用不再增加。
2.题图中，曲线随时间变化是由于光照强度变化影响光合作用而产生的，6～8时，小室中二氧化碳增加，氧气含量减少，是由于光合作用小于呼吸作用，小室中二氧化碳积累，氧气含量下降，8时是气体变化的拐点，此时光合作用与呼吸作用相等；8时～17时，光合作用强度大于呼吸作用强度，小室中氧气积累，二氧化碳减少，17时是其气体变化的拐点，此时光合作用强度与呼吸作用强度相等，17时之后，光合作用小于呼吸作用强度，小室中二氧化碳增加，氧气减少。

（1）绿萝在光下既进行光合作用也进行呼吸作用过程，在光合作用过程中，[H]在叶绿体的类囊体薄膜上产生，在叶绿体基质中通过暗反应过程被消耗，在呼吸作用中，[H]在细胞质基质和线粒体基质中产生，在线粒体内膜上被消耗掉。
（2）8时绿萝的光合作用强度等于呼吸作用强度，即此时绿萝的光合与呼吸速率到达平衡，而对于叶肉细胞来讲，叶肉细胞的光合作用强度大于细胞呼吸强度，因为对于植物整体来讲，有很多细胞只进行呼吸不进行光合作用，如根部细胞，这些细胞消耗的有机物来自叶肉细胞积累的有机物。
（3）由图可知，8时的二氧化碳浓度高于17时的二氧化碳浓度，说明8时的光合作用小于17时的光合作用，又因8时和17时的温度相同，可推测8时的光照强度小于17时的光照强度。
（4）24时装置中绿萝释放的CO2量比消耗的O2量多，则可确定绿萝的呼吸作用方式为有氧呼吸和无氧呼吸共存。