Question

8．選取某植物幼苗進行了無土栽培實驗，右下圖為該幼苗的光合速率、呼吸速率隨溫度變化的曲線圖，請分析回答相關問題：
（1）A點時葉肉細胞中O的移動方向是從葉綠體移向線粒體．研究者用含¹⁸O₂的葡萄糖追蹤根細胞有氧呼吸中的氧子，其轉移途徑是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳．
（2）圖中B、D點光合作用制造的有機物是呼吸作用消耗有機物的兩倍
（3）研究者分別用12%的氧氣和22%的氧氣對兩組幼苗的根系進行持續供氧．一段時間后，測得用12%的氧氣處理植株的干重顯著于另一組，原因是根系呼吸速率下降，影響根對無機鹽的吸收，使光合作用固定的有機物減少．
（4）為了探究不同條件對植物光合速率和呼吸速率的影響，用株各有20片葉片、大小長勢相似的某盆栽植株，分別放在密閉的玻璃容器中，在不同條件下利用傳感器定時測定密閉容器中二氧化碳的含量．實驗結果統計如表：

編號	1	2	3	4	5	6	7	8
溫度（℃）	10	10	20	20	30	30	40	40
光照強度（lx）	1000	0	1000	0	1000	0	1000	0
12小時后CO2變化量（g）	-0.5	+0.1	-1.5	+0.4	-3.0	+1.0	-3.1	+0.8

（注：“+”表示環境中二氧化碳增加；“一”表示環境中二氧化碳減少）
①用編號為2、4、6、8的裝置可構成一個相對獨立的實驗組合，該實驗組合的目的是探究溫度對植物呼吸作用速率的影響．由表可知，植物呼吸作用和光合作用最強的分別是第6、5_編號組實驗．
②在編號為1的裝置中，葉肉細胞葉綠體中ATP的移動方向是基粒（類囊體薄膜）→（葉綠體）基質．
③現有一株某植物的葉黃素缺失突變體，將其葉片進行了紅光照射光吸收測定，與正常葉片相比，實驗結果是光吸收差異不（“不”或“非�！保╋@著．

Answer 1

分析 據圖分析：實線代表凈光合作用強度，虛線表示呼吸作用強度；隨著溫度的升高，光合作用和呼吸作用都逐漸增強，隨溫度的升高，光合作用增加的快，說明與光合作用有關的酶更敏感；A點從空氣中吸收的二氧化碳為0，光合作用等于呼吸作用，光合作用產生的氧氣完全被呼吸作用吸收；大于5℃后經光合作用大于0，即光合作用大于呼吸作用．

解答 解：（1）A點時光合速率等于呼吸速率，葉肉細胞中O₂的移動方向是從葉綠體移向線粒體，有氧呼吸過程中，葡萄糖中氧的轉移途徑是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳．
（2）AB段隨著溫度升高，光合速率增大，限制CO₂吸收速率的主要因素是溫度．光合作用制造的有機物量是總光合速率，等于凈光合速率加上呼吸速率，圖中B、D 兩點時，光合速率是呼吸速率的兩倍．
（3）根部供氧速率下降，產生的能量少，影響根部細胞主動運輸吸收的Mg²⁺等礦質元素，Mg²⁺是葉綠素合成的原料，缺Mg²⁺直接影響幼苗葉綠素的合成，從而導致植物體光合作用速率下降．
（4）①序號②④⑥⑧可構成另一個相對獨立的實驗組合，該實驗的自變量為溫度不同，并且光照強度為0，因此此組實驗可探究了溫度對植物呼吸作用速率的影響．由于溫度會影響酶的活性，在最適溫度條件下，酶活性最強，低于或高于該溫度，酶的活性均有所下降．因此通過實驗可以得出：在一定范圍內，植物呼吸作用（強度/速度）隨溫度的提高而增加；超過一定溫度范圍，植物呼吸作用（強度/速度）隨溫度的提高而降低．
根據表格信息可以看出在光照強度為0時，二氧化碳釋放的量可以代表呼吸速率即第6組時最多，12小時二氧化碳的變化量為凈光合作用，真正的光合速率等于呼吸速率+凈光合速率，所以第5組，光合速率最大
②葉肉細胞葉綠體中在類囊體薄膜上合成ATP，在葉綠體基質中消耗ATP，所以ADP的移動方向是基粒（類囊體薄膜）→（葉綠體）基質
③葉黃素主要吸收藍紫光，所以對紅光的吸收比較少．
故答案為：
（1）從葉綠體移向線粒體     葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
（2）B、D
（3）根系呼吸速率下降，影響根對無機鹽的吸收，使光合作用固定的有機物減少
（4）①溫度對植物呼吸作用速率的影響    6、5
②基粒（類囊體薄膜）→（葉綠體）基質     
③不

點評 本題的知識點是有氧呼吸的過程，有氧呼吸與光合作用的關系，溫度對于光合作用和有氧呼吸過程的影響正確解讀題圖曲線獲取信息是解題的關鍵，對于光合作用、呼吸作用、植物激素的影響綜合應用是本題考查的重點．