Question

【題目】圖一代表植物體內(nèi)光合作用和呼吸作用的物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程。圖二代表在一定條件下，測(cè)量植物A和植物B的CO2的吸收量隨光照強(qiáng)度的變化曲線。請(qǐng)據(jù)圖回答以下問題：

（1）圖一中，⑥代表_______，[H]為___________（填“N ADPH”或“NADH”）。

（2）若將18O2給予密閉容器中的植物，元素18O ______（能或不能）出現(xiàn)在植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2中，若對(duì)此植物進(jìn)行遮光處理，容器內(nèi)的O2含量將逐漸下降并完全耗盡后ATP合成的場(chǎng)所是____________。植物根尖成熟區(qū)細(xì)胞能完成圖一中a～h中的_______過程。

（3）圖二中a點(diǎn)時(shí)，植物B的葉肉細(xì)胞光合作用強(qiáng)度______（填“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用強(qiáng)度。當(dāng)用光照強(qiáng)度為b時(shí)，對(duì)A、B植物均處理12小時(shí)，則A植物比B植物光合作用固定的CO2多___________(mg/m2)。

（4）從生長(zhǎng)狀況相同的棉花葉片上剪出大小、部位相同的若干小圓葉片，平均分成若干份，抽去葉片細(xì)胞內(nèi)的氣體，然后置于不同濃度的NaHCO3溶液中，給予相同的一定強(qiáng)度光照，測(cè)量小圓葉片上浮至液面所需時(shí)間，記錄結(jié)果繪成曲線如圖三，請(qǐng)據(jù)此回答。

① 該實(shí)驗(yàn)的目的是：_______。② 從圖解分析， C點(diǎn)以后曲線上行，其原因應(yīng)該是_______。

Answer 1

【答案】丙酮酸 NADH 能 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) begh 大于 36 探究CO2濃度（NaHCO3濃度）對(duì)光合作用速率（或強(qiáng)度）的影響 NaHCO3濃度太大，導(dǎo)致細(xì)胞失水，從而影響細(xì)胞代謝（或光合作用速率）

【解析】

分析圖一可知：物質(zhì)①～⑦可分別代表NADPH、NADP+、ATP、ADP、H2O、丙酮酸、H2O，過程a、b、c、d、e、f、g、h分別表示CO2吸收、CO2釋放、CO2固定、O2產(chǎn)生、O2吸收、O2釋放、O2消耗、CO2產(chǎn)生。

分析圖二：光照為0時(shí)，兩種植物均只進(jìn)行呼吸作用，A植物的呼吸作用相對(duì)值為1，B植物的呼吸作用相對(duì)值為2。a點(diǎn)對(duì)B植物來說凈光合作用強(qiáng)度等于0，B植物的有機(jī)物積累量為0。b點(diǎn)對(duì)B植物來說凈光合速率等于呼吸速率，若光照與黑暗相等時(shí)間交替，一晝夜B植物的有機(jī)物積累量為0。

（1）圖一中，⑥代表呼吸作用第一階段的產(chǎn)物，葡萄糖分解產(chǎn)生[H]和丙酮酸，故⑥代表丙酮酸。呼吸作用中產(chǎn)生的[H]為還原型輔酶Ⅰ，即NADH。

（2）若將18O2給予密閉容器中的植物，18O2參與有氧呼吸第三階段并產(chǎn)生水，由于水也是細(xì)胞呼吸的原料，在有氧呼吸第二階段與丙酮酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2，水中的氧進(jìn)入二氧化碳，因此放射性元素能出現(xiàn)在植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2中。植物細(xì)胞中能產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有葉綠體、線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，其中葉綠體產(chǎn)生ATP需在有光條件下，光反應(yīng)過程中產(chǎn)生，線粒體需在有氧條件下產(chǎn)生，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是有氧呼吸無氧呼吸共同的場(chǎng)所，有氧無氧都能產(chǎn)生ATP，所以對(duì)此植物進(jìn)行遮光處理，容器內(nèi)的O2含量將逐漸下降并完全耗盡后ATP合成的場(chǎng)所是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。植物根尖成熟區(qū)細(xì)胞沒有葉綠體，能進(jìn)行呼吸作用而不能進(jìn)行光合作用，圖一中過程a、b、c、d、e、f、g、h分別表示CO2吸收、CO2釋放、CO2固定、O2產(chǎn)生、O2吸收、O2釋放、O2消耗、CO2產(chǎn)生，故植物根尖成熟區(qū)細(xì)胞能完成圖一中a～h中的b、e、g、h過程。

（3）由圖二可知a點(diǎn)時(shí)光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，由于進(jìn)行光合作用的只有葉肉細(xì)胞，根或不含葉綠體的部位不能進(jìn)行光合作用，只能進(jìn)行呼吸作用，而此點(diǎn)表示的是整棵植株的光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，所以a點(diǎn)時(shí)，植物B的葉肉細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度肯定大于其呼吸作用強(qiáng)度。圖二中，A植物的呼吸速率為1，B植物的呼吸速率為2，光照強(qiáng)度為b時(shí)，B植物的凈光合速率為2，A植物的凈光合速率為6。光合作用固定的二氧化碳速率即為總光合速率，總光合速率=呼吸速率+凈光合速率，所以B植物的總光合速率為2+2=4，A植物的總光合速率為1+6=7，則每小時(shí)A植物的總光合速率比B植物的總光合速率多7-4=3，所以12小時(shí)后A植物比B植物光合作用固定的CO2多12×3=36mg/m2。

（4）根據(jù)題意，小圓葉片上浮至液面所需時(shí)間代表光合作用強(qiáng)度，所以①該實(shí)驗(yàn)的目的是探究CO2濃度（NaHCO3濃度）對(duì)光合作用速率（或強(qiáng)度）的影響。小圓葉片上浮至液面時(shí)間越短說明光合作用強(qiáng)度越大。

②曲線上升表明光合作用減弱（產(chǎn)生的氧氣減少），而C點(diǎn)之后NaHCO3增加，導(dǎo)致葉片細(xì)胞外的濃度過高，葉片細(xì)胞失水從而影響了它的細(xì)胞代謝，故而導(dǎo)致光合作用降低。