Question

【題目】下圖一為某植物在不同O2濃度條件下，無氧呼吸與有氧呼吸的CO2釋放體積量變化曲線，圖二為不同光照強度條件下，光合作用CO2體積變化量曲線。假定圖一圖二情況下，呼吸速率相同，呼吸底物全部為葡萄糖；圖一中氧氣的吸收量用a表示數值，有氧與無氧呼吸共同釋放的二氧化碳總量用b表示數值。請據圖回答下列問題：

（1）圖一中，當O2濃度為_____范圍時，a=b。O2濃度為A時，有氧呼吸與無氧呼吸釋放的 CO2 量的比值是_________，a與b的關系式是_____；此時，無氧呼吸與有氧呼吸消耗的葡萄糖之比是_____________。

（2）圖二為氧濃度為A 點時測量的光合作用隨光照強度變化的速率曲線。則光照強度為F時，光合作用吸收的CO2量可以表示為_____（僅用字母 a 表示）。

（3）當植物從光照強度F點突然降至0，則光合作用過程中引起五碳化合物含量變化的原因是_____。

Answer 1

【答案】CE 1：1 b=2a 3：1 7a 短時間內C5與CO2結合形成C3的過程能進行，但由于光反應停止，C3還原轉化為C5受阻，所以C5的含量減少

【解析】

圖一的含義：①C點之前，O2吸收量＜CO2釋放量→兩種呼吸同時進行，且多余CO2來自無氧呼吸；②C點之后，O2吸收量=CO2釋放量→只進行有氧呼吸。

圖二的含義：F點：是達到光飽和點，在F點及F點之后，光合作用強度隨光照強度的增加不再增加。

有氧呼吸消耗1mol葡萄糖消耗6mol氧氣，產生6mol二氧化碳，無氧呼吸消耗1mol葡萄糖產生2mol二氧化碳，細胞呼吸產生的二氧化碳的量是有氧呼吸與無氧呼吸產生的二氧化碳的量之和；植物的凈光合作用強度等于實際光合作用強度加上呼吸作用強度。

（1）根據有氧呼吸的反應方程式可知，只進行有氧呼吸時，氧氣的吸收量等于二氧化碳的釋放量，所以不進行無氧呼吸時，就是圖一中，當O2濃度為CE范圍時，a=b；O2濃度為A時，表示有氧呼吸消耗的氧氣的量等于無氧呼吸，假設都是1，根據有氧呼吸的反應式：C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O，則有氧呼吸產生的二氧化碳的量也是1，則圖一中氧氣的吸收量用a=1，有氧呼吸和無氧呼吸共同釋放的二氧化碳總量用b=1+1=2，所以a與b的關系式是b=2a；由題意知，a是氧氣吸收量，b是二氧化碳釋放量，b=2a時有氧呼吸產生的二氧化碳與無氧呼吸產生的二氧化碳相等，由于消耗等量的葡萄糖有氧呼吸產生的二氧化碳與無氧呼吸產生的二氧化碳之比是3：1，因此產生等量的二氧化碳無氧呼吸與有氧呼吸消耗的葡萄糖之比是3：1。

（2）由（1）可知，氧氣濃度為A時，b=2a，即細胞呼吸釋放的二氧化碳為2a，分析圖二為氧濃度為A點、光照強度為F時測得的凈光合作用是5a，因此光合作用固定的CO2量表示為5a+2a=7a。

（3）當光照強度從F點突然降至0，光反應不能進行產生的ATP和[H]，三碳化合物還原不能進行，短時間內二氧化碳與五碳化合物結合形成三碳化合物仍然進行，因此五碳化合物的產生途徑消失，消耗途徑仍然正常進行，所以細胞內五碳化合物減少。