Question

【題目】將某高等植物放在密閉透明的容器內(nèi)，在溫度適宜的條件下，容器內(nèi)CO2濃度的變化如圖1所示(AB段為暗處理，B點(diǎn)開(kāi)始給予一定強(qiáng)度的光照)。

（1）圖1在BC段，裝置內(nèi)CO2濃度的增加速率逐漸減慢，其原因主要是 ___________。

（2）若在C點(diǎn)時(shí)，向容器中注入一定濃度的NaHCO3溶液，發(fā)現(xiàn)植物的光合作用速率并沒(méi)有發(fā)生變化，其原因是____________________。

（3）氣孔關(guān)閉會(huì)阻止O2溢出葉片，高氧濃度下產(chǎn)生圖2光呼吸現(xiàn)象。下列對(duì)光呼吸與有氧呼吸的說(shuō)法錯(cuò)誤的是___________。

A.光呼吸與有氧呼吸都有線粒體參與

B.光呼吸消耗ATP，有氧呼吸產(chǎn)生ATP

C.光呼吸與有氧呼吸都消耗O2釋放CO2

D.光呼吸在光照下發(fā)生，有氧呼吸在黑暗條件下發(fā)生

（4）取某植物生長(zhǎng)狀況相同的葉片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前測(cè)定葉片重量，在不同溫度下分別暗處理lh，測(cè)其重量，再立即光照l(shuí)h(光強(qiáng)度相同)，測(cè)其重量。得到如下結(jié)果

組別	1	2	3	4	5
溫度/℃	18	28	30	35	40
暗處理lh后干重變化(mg·cm-2)	-1.1	-1.8	-2.2	-2.5	-2.2
光照l(shuí)h后與暗處理前干重變化(mg·cm-2)	+1.1	+4.1	+7.2	+6.2	+1.9

據(jù)表分析，第3組單位葉面積的真正光合作用速率最大為_________mgcm-2h-1。

Answer 1

【答案】 光合作用消耗的CO2量小于呼吸作用產(chǎn)生的CO2量 此時(shí)限制光合作用速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度，而不是CO2濃度 D 11.6

【解析】【試題分析】

本題是綜合考查光合作用和呼吸作用的相關(guān)知識(shí)。圖1中AB段沒(méi)有光照，植物只進(jìn)行呼吸作用釋放CO2，使其濃度逐漸增加；B點(diǎn)開(kāi)始給予一定強(qiáng)度的光照，植物開(kāi)始進(jìn)行光合作用，但BC段表示容器內(nèi)CO2濃度逐漸增多，說(shuō)明呼吸作用速率大于光合作用速率；圖2所示的光呼吸是在有光、高氧及低二氧化碳情況下，在葉綠體、線粒體等細(xì)胞器參與的一個(gè)生化過(guò)程。它是光合作用一個(gè)損耗能量的副反應(yīng)，光呼吸可消除多余的[H]和ATP。

（1）在BC段，由于B點(diǎn)開(kāi)始給予一定強(qiáng)度的光照，植物開(kāi)始進(jìn)行光合作用，此光照強(qiáng)度下該植物的光合作用速率小于呼吸作用速率，光合作用消耗的CO2量小于呼吸作用產(chǎn)生的CO2量，所以裝置內(nèi)CO2濃度的增加速率逐漸減慢；

（2）在C點(diǎn)時(shí)，裝置內(nèi)CO2濃度已增加到最大值，此時(shí)限制光合作用速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度，而不是CO2濃度，所以向容器中注入一定濃度的NaHCO3溶液，植物的光合作用速率不會(huì)發(fā)生變化；

（3）據(jù)圖2可知，光呼吸吸收O2釋放CO2，消耗[H]和ATP，該過(guò)程要在光下借助葉綠體、線粒體等細(xì)胞器共同完成，故與有氧呼吸區(qū)別是光呼吸消耗ATP，有氧呼吸產(chǎn)生ATP；光呼吸只有在光下才能發(fā)生，而有氧呼吸在黑暗和光照下都能發(fā)生；相同點(diǎn)是都有線粒體參與，都消耗O2釋放CO2，所以A、B、C正確，D錯(cuò)誤，所以選D；

（4）表格中，暗處理l h后的重量變化可以表示呼吸作用消耗的有機(jī)物；立即光照l h后的重量變化=1h光合作用的總量－2h的呼吸作用消耗量，故第3組單位葉面積的真正光合作用速率最大為7.2+2.2×2=11.6 mgcm-2h-1。