Question

【題目】 Ⅰ.圖示棉花葉肉細胞光合作用和呼吸作用的示意圖。據圖回答下列問題：

（1）圖中①、②、③、④代表的物質依次是__________、____________、__________、___________， [H]代表的物質是_______。

（2）請寫出 A、B 過程總反應式_________________________________________。

Ⅱ.下圖甲為在一定濃度的 CO2 和適宜溫度條件下，測定棉花葉片在不同光照條件下的光合作用速率。圖乙是從生長狀況相同的棉花葉片上剪出大小、部位相同的若干圓葉片，抽取葉片細胞內的氣體，平均分成若干份后置于不同濃度的 NaHCO3溶液中，給予相同的一定強度光照，測量圓葉片上浮至液面所需時間。請據圖回答：

（1）圖甲植物葉片的呼吸速率是__________________ mg/100cm2mf·h。

（2）圖甲植物在一晝夜中，將該植物葉片置于 c 點光照下 11 小時，其余時間置于黑暗中，則每 100cm2 葉片一晝夜中 CO2 的凈吸收量為______________mg。

（3）圖甲光照強度從 0 增加到 d 的過程中，棉花葉片中有機物積累量（用圖甲中 S 表示）____________。

（4）①圖乙實驗的目的是：__________________________________________________。

②圖乙 b 點比 a 點細胞內的 C5 含量______________。

③圖乙 b 點以后曲線上行，其原因是________________________________________。

Answer 1

【答案】O2 ADP+Pi NADH(或還原型輔酶Ⅰ) 5 45mg S3-S1 探究CO2濃度對光合作用速率的影響 低 NaHCO3濃度過高，導致細胞失水，從而影響細胞代謝

【解析】

（1）分析棉花葉肉細胞光合作用和呼吸作用的示意圖：①為O2，②是NADP+，③為ADP＋Pi，④是C5；A、B過程分別為光合作用的光反應階段和暗反應階段，C過程為有氧呼吸的第一階段，D過程表示有氧呼吸的第二、第三階段。（2）分析曲線圖甲：曲線表示植物的凈光合速率隨光照強度的變化，其中a表示呼吸速率，b表示植物的光合速率=呼吸速率，c表示植物在光飽和點（光合速率達到最大值時所需要的最小光照強度）時達到的最大光合速率。（3）分析題文描述及曲線圖乙：不同濃度的NaHCO3溶液為小圓葉片的光合作用提供的CO2濃度不同，小圓葉片上浮到液面的時間代表光合作用速率，時間越短光合作用速率越大，因此圖乙所示的實驗，其自變量是CO2濃度，因變量是光合作用速率，實驗目的是探究CO2濃度對光合作用速率的影響。

I. (1) A、B過程分別為光合作用的光反應階段和暗反應階段。在光反應階段，水在光下分解產生O2和H+并使NADP+形成NADPH，ADP與Pi結合生成ATP；在暗反應階段，CO2與C5結合生成兩個C3，C3接受ATP和NADPH釋放的能量并且被NADPH還原，形成糖類和C5。綜上所述，圖中①、②、③、④代表的物質依次是O2、NADP+、ADP+Pi、C5。C、D過程分別為有氧呼吸的第一階段、有氧呼吸的第二與第三階段，其中產生的[H]代表的物質是NADH(或還原型輔酶Ⅰ)。

(2) A、B 過程的總反應式即光合作用的反應式，詳見答案。

II. (1) 當光照強度為0時，圖甲植物葉片不進行光合作用，但能進行呼吸作用，此時曲線與縱坐標的交點a表示呼吸速率。可見，植物葉片的呼吸速率是5mg/100cm2mf·h。

(2) 圖甲植物葉片在 c 點光照下的CO2 的凈吸收量為10mg/100cm2mf·h，呼吸速率是5mg/100cm2mf·h。圖甲植物在一晝夜中，將該植物葉片置于 c 點光照下 11 小時，其余時間置于黑暗中，則每 100cm2 葉片一晝夜中 CO2 的凈吸收量為10×11－5×（24－11）＝45mg。

(3) S1表示0～b間消耗的有機物的量，S3表示b～d之間有機物的凈積累量，S2表示b～d之間有機物的消耗量，因此圖甲光照強度從 0 增加到 d 的過程中，棉花葉片中有機物積累量為S3－S1。

(4) ①圖乙實驗的自變量是不同濃度的NaHCO3溶液，而不同濃度的NaHCO3溶液為小圓葉片的光合作用提供的CO2濃度不同，因變量是光合作用速率，其檢測指標是葉圓片上浮所需時間，因此該實驗目的是：探究CO2濃度對光合作用速率的影響。

② 在圖乙中，與a 點相比，b 點的CO2濃度高，CO2和C5結合形成C3的CO2固定過程快，所以細胞內的 C5 含量低。

③ 圖乙 b 點以后曲線上行，說明小圓葉片的光合作用速率變慢，究其原因是：NaHCO3濃度過高，導致細胞失水，從而影響細胞代謝。