Question

4．图一为某植物在不同O₂浓度条件下，无氧呼吸与有氧呼吸的CO₂释放体积量变化曲线，图二为不同光照强度条件下，光合作用CO₂体积变化量曲线．假定在图一图二情况下，呼吸速率相同，呼吸底物全部为葡萄糖；图一中氧气的吸收量用a表示数值，有氧与无氧呼吸共同释放的二氧化碳总量用b表示数值．请据图回答下列问题：

（1）图一中，当O₂浓度为C～E范围时，a=b．O₂浓度为A时，有氧呼吸与无氧呼吸释放的CO₂量的比值是1：1，a与b的关系式是_b=2a．O₂浓度为B时，无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖摩尔数之比是$\frac{（3b-3a）}{a}$．（用字母表示）
（2）图二为氧浓度为A点时测量的光合作用随光照强度变化的速率曲线．则光照强度为F时，光合作用吸收的CO₂量表示为7a（仅用字母a表示）．
（3）当植物从光照强度F点突然降至0，则光合作用过程中五碳化合物含量的变化是减少．
（4）除了光照强度之外，影响光合作用速率的环境因素还有温度、CO₂浓度等．

Answer 1

分析 细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸，有氧气时细胞进行有氧呼吸，无氧时 细胞进行无氧呼吸，在较低浓度的氧气范围内，细胞即进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸，1mol葡萄糖有氧呼吸消耗6mol氧气，释放6mol二氧化碳，1mol葡萄糖无氧呼吸产生2mol二氧化碳和2mol酒精；植物是实际光合作用强度=净光合作用强度+细胞呼吸作用强度；光合作用过程中光反应为暗反应提供了还原氢和ATP，影响光合作用的环境因素有温度、光合强度、二氧化碳浓度等．

解答 解（1）氧气的吸收量与细胞呼吸释放的二氧化碳的量相等，说明细胞只进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸，因此在图中显示的是C～E段；分析题图可知，O₂浓度为A时，有氧呼吸与无氧呼吸释放的CO₂的曲线相交，说明有氧呼吸与无氧呼吸释放的CO₂的量相等；由题意可知，b表示有氧与无氧呼吸共同释放的二氧化碳总量，因此b=2a；
氧气浓度为B时，有氧呼吸消耗的氧气为a，产生的二氧化碳为a，消耗的葡萄糖是$\frac{a}{6}$，无氧呼吸得到二氧化碳是（b-a），无氧呼吸消耗的葡萄糖是$\frac{b-a}{2}$，因此无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖之比是$\frac{（3b-3a）}{a}$．
（2）由图一可知，氧气浓度为A时，细胞呼吸产生的二氧化碳是2a，分析题图二可知，纵轴表示二氧化碳的吸收量，因此该图是净光合作用强度与光合强度之间的关系，光照强度为F时，净光合作用强度是5a，实际光合作用强度=净光合作用强度+呼吸作用强度=5a+2a=7a．
（3）F点时，光照强度突然降至0，光反应阶段不能进行，暗反应需要的还原氢和ATP不足，三碳化合物还原受阻，二氧化碳的固定仍然进行，因此细胞中五碳化合物含量下降．
（4）影响光合作用速率的环境因素有光照强度、温度、CO₂浓度等．
故答案为：
（1）C～E   1：1   b=2a        $\frac{（3b-3a）}{a}$
（2）7a        
（3）减少               
（4）温度、CO₂浓度等

点评 本题的知识点是有氧呼吸、无氧呼吸、细胞总呼吸的关系，实际光合作用、呼吸作用、净光合作用的关系，光反应与暗反应的关系，影响光合作用的因素，对于光合作用与呼吸作用的综合理解、掌握和应用是本题的重点．