Question

回答下列有關光合作用和呼吸作用的問題．

圖1表示光合作用過程概要的模式圖．其中，①～④表示化學反應，A～F代表物質．圖2表示將某綠藻細胞懸浮液放入密閉的容器中，在保持一定的pH值和溫度時，給予不同條件時細胞懸浮液中溶解氧濃度變化的模式圖．
據圖回答問題：
（1）寫出下列反應或物質的名稱．
②

 

   ④

 

    D

 

（2）據圖2分析，該綠藻細胞的呼吸速率為

 

微摩爾/分．
（3）在圖2中乙處給予光照時，分析瞬間ATP的變化為

 

；在丙處添加CO₂時，分析短時間內C₅的變化為

 

．
（4）在圖2中乙處光照開始后，溶解氧濃度稍有增加，但稍后不再增加而穩(wěn)定，原因是

 

．
（5）若在圖2中丁處給予光補償點（此時光合速率等于呼吸速率）的光照，則正確表示溶解氧變化的曲線是a～g中的

 

．
（6）若在圖2中丁處加入使光反應停止的試劑，則正確表示溶解氧變化的曲線是a～g中的

 

．
（7）若在圖2中丁處給予適宜條件，使溶解氧的變化如圖中的b，預計1小時后，實際產生的氧氣量為

 

微摩爾．

Answer 1

考點：光反應、暗反應過程的能量變化和物質變化,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：題圖是解答本題的切入點．從圖1可知，①光能的吸收，②水的光解，③ATP個合成，④暗反應，A是水，B是氧氣，C是CO₂，D是NADPH，E是ATP，F是糖類．光照之前只進行呼吸作用，只需根據氧氣吸收的總量比時間即可計算出呼吸速率．光照影響光合作用的光反應過程，它能促進ATP的生成和水的光解．在丙處添加CO₂時，要考慮到二氧化碳影響的是光合作用的暗反應中的二氧化碳的固定．丁點以后，若曲線不變，則表示光合作用等于呼吸作用強度；若曲線上升，則表示光合作用大于呼吸作用強度；如果曲線下降，則表示光合作用小于呼吸作用或只進行呼吸作用．

解答： 解：（1）圖中①②③為光合作用的光反應，①光能的吸收，②水的光解，③ATP個合成；④表示暗反應．水的光解產生氧氣和NADPH．
（2）在光照開始之前，細胞只進行呼吸作用，呼吸作用第一階段的場所為細胞質基質，第二、三兩階段發(fā)生在線粒體中．在0～4分細胞吸收的氧氣的值=210-200=10微摩，因此該綠藻細胞的呼吸速率=10÷4=2.5微摩/分．
（3）在乙處給予光照時，此時光合作用的光反應產生ATP增加，光反應的場所為葉綠體的類囊體薄膜．在丙處添加CO₂時，會促進暗反應的二氧化碳的固定，從而導致C₅的數量減少，而C₃的數量增多．
（4）由于容器是密閉的，在乙處時，由于環(huán)境中積累了較多的CO₂，在光照開始時，光合作用速率大于呼吸作用速率，氧氣釋放，氧濃度稍有增加；但是一段時間后，容器中CO₂減少，光合作用速率下降，最后光合作用速率與呼吸作用速率相等，氧氣不再釋放，氧濃度不再增加．
（5）光補償點時細胞的光合速率等于呼吸速率，此時產生氧氣等于消耗的氧氣，因此容器中溶氧量不變．
（6）若在丁處加入光反應抑制劑，此時綠藻細胞不能進行光合作用，只能進行呼吸作用，又恢復到0～4分時的狀態(tài)，并且呼吸速率不變，因此e可以表示溶解氧變化的曲線．
（7）據圖曲線b，凈光合作用量為10微摩爾/分；呼吸量為2.5微摩爾/分，由此計算出每分總光合作用量為12.5微摩爾/分．所以1小時實際產生氧氣量=12.5微摩爾/分×60分﹦750微摩爾．
故答案為：
（1）水的光解    暗反應（或卡爾文循環(huán)）  NADPH
（2）2.5        （3）增加   減少
（4）由于環(huán)境中積累了較多的CO₂，在光照開始時，光合作用速率大于呼吸作用速率，氧氣釋放，氧濃度稍有增加；一段時間后，容器中CO₂減少，光合作用速率下降，最后光合作用速率與呼吸作用速率相等，氧氣不再釋放，氧濃度不再增加．
（5）d          （6）e        （7）750

點評：本題考查了影響光合作用和呼吸作用的環(huán)境因素，意在考查考生能從題目所給的圖形中獲取有效信息的能力；理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系的能力；能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論的能力．