Question

(9分)请回答下列有关小麦细胞代谢的相关问题：

（1）图甲曲线中，当光照强度为a点时，叶肉细胞中产生ATP的场所有              。当光照强度为600lx时，二氧化碳的固定量为        umol/(m².s)，当光照强度          （大于、小于、等于）200lx时，细胞会表现出乙图细胞的生理状态。大棚种植蔬菜时，白天应控制光强为甲图中的        （a、b、c、d）点最为理想。

（2）图丙表示某小麦的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO₂释放量和O₂吸收量的关系图，在图丙a、b、c、d四种浓度中,最适合该器官储藏的氧浓度     ；若细胞呼吸的底物是葡萄糖，则在氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸消耗葡萄糖的量的       倍。  

（3）若将小麦放在特定的实验装置内研究温度对其光合作用与呼吸作用的影响（其余的实验条件都是理想的），实验以植物对CO₂的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示。

温度（℃）	5	10	15	20	25	30	35
光照下吸收CO2（mg/h）	1.00	1.75	2.50	3.20	3.75	3.50	3.00
黑暗中释放CO2（mg/h）	0.50	0.75	1.00	1.50	2.25	3.00	3.50

每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，该小麦生长的最适宜温度是         _℃；假设白天在25℃的条件下10小时，夜间为10℃的条件，则该植物一昼夜积累的葡萄糖          mg。(保留小数点后一位)

Answer

(9分，每空1分)

（1）细胞质基质和线粒体(2分) 23(1分) 大于(1分) d(1分)

（2）c(1分) 5(1分) （3）20(1分) 18.4(1分)

【解析】

试题分析：.(9分，每空1分)

（1）分析图甲曲线可知，当光照强度为a点时，叶肉细胞只进行呼吸作用，此时产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体。当光照强度为600lx时，净光合速率＝18 umol/(m2.s)，呼吸速率＝5 umol/(m2.s)，所以实际光合速率（二氧化碳的固定量）＝净光合速率＋呼吸速率＝18＋5＝23umol/(m2.s)。图乙显示，叶绿体中的CO2除了来自于线粒体外，还来自于细胞外，因此乙图细胞的生理状态为实际光合速率大于呼吸速率，而图甲显示，当光照强度等于200lx时，实际光合速率等于呼吸速率，所以当光照强度大于200lx时，细胞才会出现乙图细胞的生理状态。d为净光合速率达到最大值时所需要的最小光照强度，即为光饱和点，所以大棚种植蔬菜时，白天应控制光强为甲图中的d点最为理想。

（2）在图丙中，在氧浓度为c时，CO2释放量最少，说明有机物的消耗最少，因此在a、b、c、d四种浓度中,最适合该器官储藏的氧浓度为c。在氧浓度为b时，O2吸收量为3，CO2释放的总量为8，说明有氧呼吸CO2释放量为3，无氧呼吸CO2释放量＝8－3＝5，依据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可解得：有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖的量分别为0.5和2.5，所以无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸消耗葡萄糖的量的5倍。

（3）实验中，光照下CO2吸收量表示净光合速率，净光合速率＝实际光合速率－呼吸速率；黑暗中CO2释放量表示呼吸速率。在5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃的条件下，每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，依据该植物一昼夜有机物的积累量（以CO2吸收量表示）＝净光合速率×光照下的12 h－呼吸速率×黑暗下的12 h，可解得上述温度条件下的一昼夜有机物的积累量分别为0.50 mg、1.00 mg、1.50 mg、1.70 mg、1.50 mg、0.50 mg、-0.50 mg；由此可见，在 20℃时，一昼夜有机物的积累量最多，因此20℃是该小麦生长的最适宜温度。假设白天在25℃的条件下10小时，夜间为10℃的条件，则该植物一昼夜的CO2吸收量＝3.75×10－0.75×14＝27 mg。再依据如下的光合作用的反应式，将其换算成葡萄糖的积累量，解得X≈18.4 mg。

考点：本题考查光合作用、呼吸作用的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能从题图和题表中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。