Question

【題目】某生物實驗小組將將綠色的小麥放在特定實驗裝置內，研究環境因素對小麥光合作用和呼吸作用的影響。

實驗一：實驗小組研究溫度對光合作用與呼吸作用的影響(其余的實驗條件都是理想的)，實驗以CO2的吸收量與釋放量為指標。實驗結果如表所示，請分析回答。

溫度(℃)	5	10	15	20	25	30	35
光照下吸收CO2(mg/h)	1.00	1.75	2.50	3.15	3.75	3.53	3.00
黑暗中釋放CO2(mg/h)	0.50	0.75	1.25	1.75	2.25	3.00	3.50

①該綠色植物呼吸速率隨溫度升高而升高，其原因是______________________________。

②若晝夜不停進行光照，則該植物生長的最適宜溫度是__________。若每天交替進行12小時光照12小時黑暗，溫度均保持在35℃的條件下，該植物不能正常生長，原因是_________________________________________________________________________________________________。

實驗二： 實驗小組將綠色的小麥放在溫度適宜的密閉容器中，在不同的光照條件下，測定該容器內O2量的變化，實驗結果如圖所示。請分析回答：

①若向密閉容器中加入18O標記的O2，可在該綠色植物葉肉細胞中檢測到含18O的有機產物。請寫出18O最短的轉移途徑及涉及的生理過程(用文字和箭頭表示)：__________________________。

② 在0～5 min內，該容器內O2量減少的原因是______________________________________。在5～15 min內，該容器內O2量增加的速率逐漸減小，這是因為________________________。

③同一小麥植株的底部葉片細胞呼吸強度比頂部葉片弱，其內部原因最可能是______________。

Answer 1

【答案】一定溫度范圍內，酶的活性隨溫度的增高而增強 25℃ 12小時光照下植物積累的有機物比12小時黑暗中消耗的有機物少 呼吸作用消耗O2 光合作用使密閉容器內的CO2濃度逐漸減少，光合作用速率逐漸下降 底部葉片衰老，酶活性降低

【解析】

1、植物在光照條件下進行光合作用，光合作用分為光反應階段和暗反應階段，光反應階段在葉綠體的類囊體薄膜上進行水的光解，產生ATP和[H]，同時釋放氧氣，ATP和[H]用于暗反應階段三碳化合物的還原，細胞的呼吸作用不受光照的限制，有光無光都可以進行，為細胞的各項生命活動提供能量。

2、由題圖曲線可知，該曲線的縱軸表示密閉容器中氧氣量的變化，密閉容器中細胞呼吸使氧氣量減少，光合作用使氧氣量增加，密閉容器中氧氣變化是光合作用和細胞呼吸作用的共同結果，由曲線可知，05分鐘是黑暗條件，細胞不能進行光合作用，因此密閉容器中氧氣減少是細胞呼吸的結果，515分鐘，密閉容器中氧氣增加，說明光合作用大于呼吸作用，15分鐘之后，密閉容器中氧氣含量不變，說明光合作用與呼吸作用強度相等。

實驗一：

①在一定范圍內，隨著溫度的升高，與呼吸作用有關的酶的活性增強，進而呼吸速率升高。

②在晝夜不停的光照下，分析表格數據可以看出，25℃時凈光合作用最高，最適合植物生長。若溫度保持在35℃的條件下，交替進行12小時光照、12小時黑暗，則植物積累有機物的量=12×凈光合-12×呼吸，溫度保持在35℃，12小時積累的有機物的量（12×3.00）要小于12小時黑暗中消耗有機物的量（12×3.50），因此在此條件下該植物不可以正常生長。

實驗二：

①若向密閉容器中加入18O標記的O2，可在該綠色植物葉肉細胞中檢測到放射性的淀粉。這是因為氧氣參與有氧呼吸第三階段產生水，水參與有氧呼吸第二階段會產生CO2，而CO2參與光合作用的暗反應形成淀粉，所以淀粉中也會有放射性，如下所示：

。

②在05min內，因為沒有光照，所以植物只進行呼吸作用消耗氧氣，導致該容器內氧氣量減少。而在515min內，有了光照，植物能進行光合作用，光合作用使密閉容器內的CO2濃度逐漸減小，光合作用速率逐漸下降，與呼吸作用的差值逐漸減小，氧氣量增加速率減小。

③由于底部葉片衰老，酶活性降低等因素的影響，所以同一小麥植株的底部葉片呼吸作用強度比頂部的弱。