某人在一定浓度的 CO 2 和一定温度条件下,测定植物叶片在不同光照条件下的光合速率。下图 1 给出了光照强度与该植物叶片光合速率的关系,图 2 表示细胞内 CO 2 和 O 2 的转移方向。请据图回答:
( 1 )根据图 1 ,该植物叶片的呼吸速率是 ___________ mgCO 2 / ( 100cm 2 叶 · h )。当光照强度为 4 klx 时,该植物叶片总(真正)光合速率是每 100cm 2 叶每小时吸收 CO 2 ___________ mg 。
( 2 ) C 点以后影响光合速率的环境因素可能有 ___________ (回答一种即可)。
( 3 )若突然将该植物从光下移到黑暗中,叶绿体中 C 3 含量短时间内的变化将是 ___________ 。若该植物叶肉细胞处于图 2 所示状态,则对应图 1 曲线中 ___________ 点。
6 12 CO 2 浓度(或温度等) 增加 B
【分析】
分析题图可知,图 1 是光照强度对光合作用的影响, A 点光照强度为 0 ,此时对应纵轴上的数值是呼吸作用强度, B 点为光的补偿点,此时光合作用强度与呼吸作用强度相等, C 点的光的饱和点, C 点之后限制光合作用强度的因素不再是光照强度,可能是温度、二氧化碳浓度等其他因素;图 2 表示光合作用与呼吸作用相等。
【详解】
( 1 )由图 1 知,当光照强度为 4klx 时,植物净光合作用速率为 6mg/100cm 2 叶 ·h ,植物呼吸作用的强度是 6mg/100cm 2 叶 ·h ,因此该植物叶片总光合作用速率是每 100cm 2 叶每小时吸收 CO 2 12mg 。
( 2 ) C 点以后随光照强度增加,光合作用强度不再增加,此时影响光合作用速率的环境因素不再是光照强度,可能是温度、二氧化碳浓度等其他因素。
( 3 )将该植物叶片从光下移到黑暗中,光反应停止,不再产生 和 ATP ,三碳化合物还原减弱,二氧化碳固定形成三碳化合物仍然进行,因此三碳化合物含量升高。图 2 状态表示光合作用强度与呼吸作用强度相等,对应图 1 的曲线中 B 点。
【点睛】
本题考查光合作用的过程以及影响因素的知识点,要求学生掌握光合作用的过程以及物质变化。理解光反应与暗反应之间的关系,把握光合作用与细胞呼吸的物质联系,能够正确识图分析,获取有效信息,结合所学的光合作用的知识点解决问题。
3.有氧呼吸分为三个阶段:
①葡萄糖的初步分解:
场所:细胞质基质
C6H12O62CH3COCOOH(丙酮酸:C3H4O3)+4[H]+2ATP
②丙酮酸彻底分解:
场所:线粒体基质
2CH3COCOOH(丙酮酸)6CO2+20[H]+2ATP
③[H]的氧化:
场所:线粒体内膜
24[H]+6O212H2O+34ATP
能量去向:以活跃的化学能形式储存在ATP中,以热能形式散失。
有氧呼吸分为三个阶段:
①葡萄糖的初步分解:
场所:细胞质基质
C6H12O62CH3COCOOH(丙酮酸:C3H4O3)+4[H]+2ATP
②丙酮酸彻底分解:
场所:线粒体基质
2CH3COCOOH(丙酮酸)6CO2+20[H]+2ATP
③[H]的氧化:
场所:线粒体内膜
24[H]+6O212H2O+34ATP
能量去向:以活跃的化学能形式储存在ATP中,以热能形式散失。
阶段 | 第一阶段 | 第二阶段 | 第三阶段 |
场所 | 细胞质基质 | 线粒体基质 | 线粒体内膜 |
物质变化 | C6H12O62CH3COCOOH(丙酮酸:C3H4O3)+4[H]+2ATP | 2CH3COCOOH(丙酮酸)6CO2+20[H]+2ATP |
24[H]+6O212H2O+34ATP |
能量释放 | 少量能量 | 少量能量 | 大量能量 |
O2参与情况 | 不参与 | 不参与 | 参与 |
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