Question

在某适宜温度条件下，A、B两种植物CO₂的吸收速率随光照强度的变化曲线如图．回答下列问题：
（1）当光照强度为a时，比较A、B植物，呼吸作用较强的是

 

植物，A植物光合作用消耗CO₂的速率是

 

 mg/（m²?h），消耗的CO₂用于光合作用的

 

 阶段．
（2）当光照强度为b时，限制B植物光合作用的主要因素是

 

；此时叶绿体中ADP的运动方向是

 

；如果突然停止光照，短期内叶绿体中C₃的含量将会

 

．
（3）当光照强度为c时，A植物照光X小时，然后黑暗12小时，能够使叶片干物质的量和处理前一样，则X=

 

．
光合作用总反应式6CO₂+12H₂O

光能

叶绿体

C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O

外界CO2浓度（μmol/h） 实际光合量（μmol/h）		1.2	2.4	3.6	4.8
光照强度（klx）	1	0.24	0.38	0.52	0.66
	2	0.27	0.44	0.61	0.78

（4）A和B两种植物，适宜在弱光条件下生长的是

 

 植物，若通过植物组织培养技术大量生产该植物，其原理是植物细胞的

 

．
（5）科学家通过对绿色植物转换CO₂的研究中知道：
①在一定浓度范围内，绿色植物对外界CO₂的转换为定值（实际光合作用消耗的CO₂量=外界CO₂量×转换率+呼吸作用CO₂释放量）；
②绿色植物光合作用利用的CO₂来自于外界与呼吸作用两方面．
已测得呼吸作用释放CO₂为0.6umol/h，现用红外测量仪在恒温不同光照下测得如下的数据，实际光合量用葡萄糖表示①从表中数据的对比可知影响光合作用的因素有

 

、

 

等．当光照强度为1klx时，实际光合量都为0.1μmol，原因是

 

为限制因素，此时光合作用与呼吸作用的关系变为

 

；当光照强度为2klx，实际光合量0.27μmol/h时，植物从外界吸收CO₂为

 

μmol/h，植物对外界CO₂转换率为

 

．
②设外界CO₂浓度为6.0μmol/h、光照强度为2klx时，植物对外界CO₂转换率与上述相同，则该条件下绿色植物的实际光合量为

 

μmol/h．

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：1、本题考查光照强度与光合作用之间的关系．要明确各段曲线的含义：
①当光照强度（CO₂浓度）为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO₂量可表示此时细胞呼吸的强度．
②当二氧化碳的吸收量为0时，细胞呼吸释放的CO₂全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度．
③当二氧化碳的吸收量为0时左边，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度．
④当二氧化碳的吸收量为0时右边，光合作用强度大于呼吸作用强度．
2、分析表格中的信息可知，实验的自变量是外界二氧化碳的浓度和光照强度，因变量是实际光合量．
3、光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成．光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO₂被C₅固定形成C₃，C₃在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成葡萄糖．

解答： 解：（1）当光照强度（CO₂浓度）为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO₂量可表示此时细胞呼吸的强度，故当光照强度为a时，比较A、B植物，呼吸作用较强的是A植物．A植物光合作用消耗CO₂的速率是4mg/（m²?h），消耗的CO₂用于光合作用的暗阶段．
（2）当光照强度为b时，限制B植物光合作用的主要因素是CO₂浓度；此时叶绿体中ADP的运动方向，是由光合作用暗反应阶段转移到光反应阶段，即从叶绿体基质到类囊体薄膜；如果突然停止光照，光反应产生的[H]和ATP减少，被还原的C₃减少，而CO₂被C₅固定形成C₃的过程不变，故短期内叶绿体中C₃的含量将会上升．
（3）当光照强度为c时，A植物照光X小时，然后黑暗12小时，能够使叶片干物质的量和处理前一样，即光合作用产生的有机物等于呼吸作用消耗的有机物，28×X=（X+12）×4则X=2．
（4）由曲线可知，A植物受光照影响大，故A和B两种植物，适宜在弱光条件下生长的是B植物，若通过植物组织培养技术大量生产该植物，其原理利用的是植物细胞的全能性．
（5）分析题图可知，同一光照条件下二氧化碳浓度不同，实际光合量不同，同一二氧化碳浓度下，光照强度不同，实际光合量不同，由此可以看出外界C0₂的浓度和光照强度是影响光合作用的因素．当光照强度为1klx时，实际光合量都为0.1μmol，原因是光照强度为限制因素，此时光合作用与呼吸作用的关系变为光合作用强度=呼吸作用强度（或光合作用速率=呼吸作用速率）．光合作用过程中产生1mol葡萄糖需要消耗6mol二氧化碳，因此实际光合量0.27μmol/h时，消耗二氧化碳量为0.27×6=1.62mol/h，呼吸作用产生的二氧化碳是0.6umol/h，那么植物从外界吸收CO₂为1.62-0.6=1.02umol/h；植物对外界CO₂转换率为1.02÷1.2=0.85；若外界CO₂浓度为6.0μmol/h，则该条件下绿色植物的实际光合量为（6.0×0.85+0.6）÷6=0.95μmol/h．
故答案为：
（1）A         4        暗反应
（2）CO₂浓度         从叶绿体基质到类囊体薄膜        上升
（3）2
（4）B               全能性
（5）①外界CO₂浓度         光照强度         光照强度         光合作用强度=呼吸作用强度（或光合作用速率=呼吸作用速率）      1.02      0.85
    ②0.95

点评：本题的知识点是光合作用与呼吸作用的关系，ATP的合成场所，光照强度和二氧化碳浓度对光合作用的影响，实际光合量、外界二氧化碳转化率的计算方法，分析题干和题图获取信息是解题的突破口，对于相关知识点的理解应用是解题的关键．