Question

6．如图甲表示在适宜温度和CO₂浓度条件下，光照强度对某绿色植物光合作用强度的影响曲线，图乙表示该植物叶肉细胞的部分结构（图中a和b代表两种气体的体积，不考虑无氧呼吸），据图回答问题：

（1）植物长期处于甲图中M点时，能否正常生长？否（能/否）．甲图中M点时，细胞中能够产生ATP的部位有细胞质基质、线粒体、叶绿体．若乙图细胞处于甲图中M点，应去掉的箭头有a₂、a₃、b₂、b₃ （填字母）．
（2）影响P点上下移动的主要外界因素是温度．
（3）若将甲图中绿色植物从M点突然转移至P点条件下，短时间内C₃含量将上升．
（4）甲图中植物光合作用单位时间内固定的二氧化碳最大值是1.0mol/h，此数值相当于乙图中b₄（或b₁+b₃）值．
（5）某学生为探究环境因素对光合作用强度的影响，现选用6套丙图所示装置进行实验，测得实验数据见表格，则该实验的自变量是光照强度，需要控制的无关变量（写两个）有CO₂浓度、黑藻量（或光照时间）．分析此装置图，说明表格中实验数据的具体观察指标是量筒中液体的体积．

不同光照条件下氧气的释放量（mL）
20W	50W	75W	100W	200W	500W
1.8	5.0	9.0	12.0	21.0	19.0

（6）如表中不同光照条件下氧气的释放量（mL）与乙图中a₃值对应．

Answer 1

分析 分析图解：M点时，植物光合作用速率等于呼吸作用速率，即只有图乙中的a₁a₄b₁b₄过程．此时细胞中合成ATP的部位有细胞质基质、线粒体、叶绿体．P点表示呼吸作用速率，其大小主要受温度影响．突然停止光照，二氧化碳的固定速率不变，C₃还原的速率下降，导致C₃的含量增加．单位时间内二氧化碳的固定量表示真光合作用速率，等于净光合作用速率与呼吸作用速率之和，相当于乙图中的b₁+b₃．即0.6+0.4=1.0．自变量是人为改变的因素，无关变量是指除自变量外，可能会影响实验结果的因素．实验结果可以通过量筒中液体的体积变化量表示氧气的释放量．光照下，氧气的释放量表示光合作用速率大于呼吸作用速率，说明叶绿体产生的氧气除了供给线粒体利用外，还释放到细胞外，即a₃过程．

解答 解：（1）M点时，植物光合作用速率等于呼吸作用速率，即为光补偿点，没有有机物的积累，因此长期在该条件下植物不能生长；并且在生理状态是，只有图乙中的a₁a₄b₁b₄过程，此时细胞中合成ATP的部位有细胞质基质、线粒体、叶绿体．
（2）P点表示呼吸作用速率，其大小主要受温度影响．
（3）突然停止光照，二氧化碳的固定速率不变，C₃还原的速率下降，导致C₃的含量增加．
（4）单位时间内二氧化碳的固定量表示真光合作用速率，等于净光合作用速率与呼吸作用速率之和，相当于乙图中的b₁+b₃．即0.6+0.4=1.0．
（5）根据表格可知，该实验的自变量是光照强度．无关变量是指除自变量外，可能会影响实验结果的因素，如二氧化碳浓度、黑藻的数量等．可以通过量筒中液体的体积变化量表示氧气的释放量．
（6）光照下，氧气的释放量表示光合作用速率大于呼吸作用速率，说明叶绿体产生的氧气除了供给线粒体利用外，还释放到细胞外，即a₃过程．
故答案为：
（1）否   　细胞质基质；线粒体；叶绿体（不分顺序）       a₂、a₃、b₂、b₃
（2）温度
（3）上升
（4）1.0　   b₄（或b₁+b₃）
（5）光照强度　  CO₂浓度     黑藻量（或光照时间）      量筒中液体的体积
（6）a₃

点评 本题考查了光合作用和细胞呼吸的有关知识，解题的关键是明确坐标曲线图的含义，要从图中读出呼吸作用强度，呼吸作用速率和光合作用速率相等的点，以及光合作用和呼吸作用的关系．