Question

【題目】某生物實(shí)驗(yàn)小組將將綠色的小麥放在特定實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)，研究環(huán)境因素對(duì)小麥光合作用和呼吸作用的影響。

實(shí)驗(yàn)一：實(shí)驗(yàn)小組研究溫度對(duì)光合作用與呼吸作用的影響(其余的實(shí)驗(yàn)條件都是理想的)，實(shí)驗(yàn)以CO2的吸收量與釋放量為指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示，請(qǐng)分析回答。

溫度(℃)	5	10	15	20	25	30	35
光照下吸收CO2(mg/h)	1.00	1.75	2.50	3.15	3.75	3.53	3.00
黑暗中釋放CO2(mg/h)	0.50	0.75	1.25	1.75	2.25	3.00	3.50

①該綠色植物呼吸速率隨溫度升高而升高，其原因是______________________________。

②若晝夜不停進(jìn)行光照，則該植物生長的最適宜溫度是__________。若每天交替進(jìn)行12小時(shí)光照12小時(shí)黑暗，溫度均保持在35℃的條件下，該植物不能正常生長，原因是_________________________________________________________________________________________________。

實(shí)驗(yàn)二： 實(shí)驗(yàn)小組將綠色的小麥放在溫度適宜的密閉容器中，在不同的光照條件下，測定該容器內(nèi)O2量的變化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。請(qǐng)分析回答：

①若向密閉容器中加入18O標(biāo)記的O2，可在該綠色植物葉肉細(xì)胞中檢測到含18O的有機(jī)產(chǎn)物。請(qǐng)寫出18O最短的轉(zhuǎn)移途徑及涉及的生理過程(用文字和箭頭表示)：__________________________。

② 在0～5 min內(nèi)，該容器內(nèi)O2量減少的原因是______________________________________。在5～15 min內(nèi)，該容器內(nèi)O2量增加的速率逐漸減小，這是因?yàn)?/span>________________________。

③同一小麥植株的底部葉片細(xì)胞呼吸強(qiáng)度比頂部葉片弱，其內(nèi)部原因最可能是______________。

Answer 1

【答案】一定溫度范圍內(nèi)，酶的活性隨溫度的增高而增強(qiáng) 25℃ 12小時(shí)光照下植物積累的有機(jī)物比12小時(shí)黑暗中消耗的有機(jī)物少 呼吸作用消耗O2 光合作用使密閉容器內(nèi)的CO2濃度逐漸減少，光合作用速率逐漸下降 底部葉片衰老，酶活性降低

【解析】

1、植物在光照條件下進(jìn)行光合作用，光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段，光反應(yīng)階段在葉綠體的類囊體薄膜上進(jìn)行水的光解，產(chǎn)生ATP和[H]，同時(shí)釋放氧氣，ATP和[H]用于暗反應(yīng)階段三碳化合物的還原，細(xì)胞的呼吸作用不受光照的限制，有光無光都可以進(jìn)行，為細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量。

2、由題圖曲線可知，該曲線的縱軸表示密閉容器中氧氣量的變化，密閉容器中細(xì)胞呼吸使氧氣量減少，光合作用使氧氣量增加，密閉容器中氧氣變化是光合作用和細(xì)胞呼吸作用的共同結(jié)果，由曲線可知，05分鐘是黑暗條件，細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用，因此密閉容器中氧氣減少是細(xì)胞呼吸的結(jié)果，515分鐘，密閉容器中氧氣增加，說明光合作用大于呼吸作用，15分鐘之后，密閉容器中氧氣含量不變，說明光合作用與呼吸作用強(qiáng)度相等。

實(shí)驗(yàn)一：

①在一定范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，與呼吸作用有關(guān)的酶的活性增強(qiáng)，進(jìn)而呼吸速率升高。

②在晝夜不停的光照下，分析表格數(shù)據(jù)可以看出，25℃時(shí)凈光合作用最高，最適合植物生長。若溫度保持在35℃的條件下，交替進(jìn)行12小時(shí)光照、12小時(shí)黑暗，則植物積累有機(jī)物的量=12×凈光合-12×呼吸，溫度保持在35℃，12小時(shí)積累的有機(jī)物的量（12×3.00）要小于12小時(shí)黑暗中消耗有機(jī)物的量（12×3.50），因此在此條件下該植物不可以正常生長。

實(shí)驗(yàn)二：

①若向密閉容器中加入18O標(biāo)記的O2，可在該綠色植物葉肉細(xì)胞中檢測到放射性的淀粉。這是因?yàn)檠鯕鈪⑴c有氧呼吸第三階段產(chǎn)生水，水參與有氧呼吸第二階段會(huì)產(chǎn)生CO2，而CO2參與光合作用的暗反應(yīng)形成淀粉，所以淀粉中也會(huì)有放射性，如下所示：

。

②在05min內(nèi)，因?yàn)闆]有光照，所以植物只進(jìn)行呼吸作用消耗氧氣，導(dǎo)致該容器內(nèi)氧氣量減少。而在515min內(nèi)，有了光照，植物能進(jìn)行光合作用，光合作用使密閉容器內(nèi)的CO2濃度逐漸減小，光合作用速率逐漸下降，與呼吸作用的差值逐漸減小，氧氣量增加速率減小。

③由于底部葉片衰老，酶活性降低等因素的影響，所以同一小麥植株的底部葉片呼吸作用強(qiáng)度比頂部的弱。