Question

某科研小组为探究某植物新品种的光合作用速率和细胞呼吸速率，将一定数量的该新品种植株置于如图甲所示的密闭装置中（日光照射、恒温、呼吸速率不变），在一昼夜不同的时间段测得植株吸收或释放的气体量（mmol/h）如图乙所示。请据图回答:

（1）早上4时测得的O₂的吸收量和CO₂的释放量相等的原因是______。

（2）上午7时测得的O₂和CO₂的吸收量均为0，此时装置内植株光合作用速率为______mmol/h；就叶片来说，光合速率_____（填“>”“<”或“=”）呼吸速率。

（3）13时，若将图甲中的NaHCO₃溶液换成1%的NaOH溶液，则短时间内植物叶绿体中C₅含量将___。

（4）4时到7时，甲图中的液滴的移动过程是____，10时到16时，甲图中的液滴的移动过程是_____。

Answer

此时该植株只进行有氧呼吸 2 ＞ 增加 先不断左移，直至液滴不再移动 不断右移

【解析】

题图分析，图甲中密闭装置内有NaHCO3溶液作为二氧化碳缓冲液，说明实验过程中二氧化碳浓度始终不变，因此刻度移动表示是氧气的变化量。图乙中4时光照为0，只有呼吸作用，呼吸作用氧气吸收速率为2mmol/h，二氧化碳释放速率为2mmol/h；7时CO2和O2的吸收量均为0mmol/h，说明光合作用速率等于呼吸作用速率，此时光合作用速率为2mmol/h。13时光合作用速率大于呼吸作用速率，净CO2的吸收速率为6mmol/h。16时光合作用速率大于呼吸作用速率，净CO2的吸收速率为2mmol/h。根据总光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率。

（1）由分析可知：4时光照为0，只进行有氧呼吸，故测得的O2的吸收量和CO2的释放量相等。（2）上午7时测得的O2和CO2的吸收量均为0，即植物的光合作用速率等于呼吸作用速率，此时装置内植株光合作用速率为2mmol/h，但就叶片来说，光合速率＞呼吸速率，因为整株植物细胞都在进行呼吸作用。

（3）13时，若将图甲中的NaHCO3溶液换成1%的NaOH溶液，二氧化碳浓度降低，短时间内二氧化碳固定速率减慢，C5的消耗速率减慢，而C3还原速率不变，C5生成速率不变，故短时间内植物叶绿体中C5含量将增加。

（4）4时到7时，植物体从只进行有氧呼吸到光合速率等于呼吸速率，密闭容器中压强先减小后不变，故液滴先不断左移，直至液滴不再移动，10时到16时，光合作用速率大于呼吸作用速率，甲图中的液滴的移动过程是不断右移。