Question

13．为了提高绿色植物的生态效益，研究者做了相关实验，并绘出如下三幅图．请据图回答下列问题：

（1）光照条件下，图1中的②上进行的生理过程产生的物质有ATP、[H]、O₂，空气中CO₂浓度变化时首先会影响图1的[④]叶绿体基质中化学反应的速率（[]中填数字序号）．
（2）图2中的曲线表示在CO₂充足的条件下测得的某植物光合速率与光照强度、温度之间的关系．据图分析可知，在光照强度为4klx之前，影响光合速率的主要环境因素为光照强度，由此实验结果可推测出该植物进行光合作用的最适温度范围是在10～30℃之间．
（3）图3表示该植物夜间在O₂浓度分别为a、b、c、d时，CO₂释放量和O₂吸收量的关系．假定细胞呼吸的底物都是葡萄糖，在O₂浓度为d时细胞的呼吸方式是有氧呼吸，当O₂浓度为a时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的葡萄糖的5倍．

光照强度	叶色（cm2）	平均叶面积（个/mm2）	气孔密度	净光合速率[μ mol CO2/（m2•s）]
强	浅绿	13.6（100%）	826（100%）	4.33（100%）
中	绿	20.3（149%）	768（93%）	4.17（96%）
弱	深绿	28.4（209%）	752（91%）	3.87（89%）

（4）研究者还对该植物不同光照条件下的其他生理指标进行了检测，结果见下表，请分析回答：（注：括号内的百分数以强光照的数据作为参考）据上表乙分析，强光处理组的叶肉细胞对CO₂ 的利用速率最高，其原因是强光条件下气孔密度增大，CO₂供应充分，暗反应加快．

Answer 1

分析 据图分析：图1表示叶绿体，①是叶绿体外膜，②是叶绿体的基粒，③是叶绿体内膜，④是叶绿体基质．图2表示不同温度不同光照强度对光合作用的影响曲线．图3表示该植物夜间在O₂浓度分别为a、b、c、d时，CO₂释放量和O₂吸收量的关系．据此分析作答．

解答 解：（1）图1表示叶绿体，②是叶绿体的基粒，光照条件下，叶绿体基粒的类囊体薄膜上可以发生光反应，其产物是ATP、[H]、O₂．二氧化碳主要参与光合作用的暗反应，空气中CO₂浓度变化时首先会影响图1的[④]叶绿体基质中的暗反应的速率．
（2）据图分析可知，在光照强度为4klx之前，影响光合速率的主要环境因素为自变量光照强度．据图分析该植物进行光合作用在10～30℃之间均达到光饱和点，所以其最适温度范围是在10～30℃之间．
（3）据图3分析，d点时CO₂释放量和O₂吸收量相等，而有氧呼吸过程中，二者也相等，所以在O₂浓度为d时细胞的呼吸方式是有氧呼吸．当O₂浓度为a时，有氧呼吸释放的二氧化碳的量为3，无氧呼吸释放的二氧化碳的量为8-3=5，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知，有氧呼吸消耗的葡萄糖量为1×3÷6=0.5，无氧呼吸消耗的葡萄糖量为1×5÷2=2.5，所以无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的葡萄糖的倍数为2.5÷0.5=5．
（4）强光条件下气孔密度增大，二氧化碳供应充分，暗反应加快，所以强光处理的叶肉细胞对二氧化碳的利用率最高．
故答案为：
（1）ATP、[H]、O₂ [④]叶绿体基质
（2）光照强度　       10～30
（3）（只进行）有氧呼吸　   5
（4）强　  强光条件下气孔密度增大，CO₂供应充分，暗反应加快

点评 本题结合图示主要考查光合作用的过程与影响光合作用的因素，意在强化学生对相关知识的理解与实验数据的处理能力．