Question

图甲表示某绿色盆栽植物细胞内的物质转化过程，①②③④表示相关过程。图乙表示将该绿色盆栽植物置于密闭容器内暗处理后，测得容器内CO₂和O₂浓度相等（气体含量相对值为1）。在天气晴朗时的早6时移至阳光下，日落后移到暗室中继续测量两种气体的相对含量，变化情况如图乙所示。结合所学知识，回答下列问题：

（1）图甲中物质X的合成场所是_________。若光照突然停止而其他条件不变，则短时间内叶绿体中C₃（X）的含量________（增多、不变、减少）。

（2）图甲中，物质Y的名称是________，在氧气不足条件下，线粒体内②过程的速率将会_______（变大、不变、变小）。

（3）图乙中光合作用强度与呼吸作用强度相等的时刻是______，假设密闭玻璃罩内植株所有进行光合作用的细胞的光合作用强度一致，那么，在该时刻该植株的一个进行光合作用的细胞中物质X的产生速率_____（＞、＝、＜）物质Y的产生速率。

（4）图乙中该植物17时的有机物积累量_______（＞、＝、＜）19时的有机物积累量，该植物20时以后的呼吸方式为____________。

Answer

（1）叶绿体基质 增多

（2）丙酮酸（C3H4O3） 变小

（3）8时和17时（答不全不得分） ＞

（4）＞ 有氧呼吸和无氧呼吸

【解析】

试题分析：（1）图甲中的①表示有氧或无氧呼吸的第一阶段，②表示有氧或无氧呼吸的第二阶段，③④分别表示暗反应过程中的CO2固定和C3的还原，其中的物质X表示C3，合成场所是叶绿体基质。若光照突然停止而其他条件不变，则光反应停止，不再有ATP和[H]产生，C3的还原受阻，而CO2固定仍再继续，所以短时间内叶绿体中C3（X）的含量增多。

（2）图甲中，物质Y的名称是丙酮酸（C3H4O3），在氧气不足条件下，丙酮酸可在细胞质基质中转化成酒精和CO2，导致进入线粒体内的丙酮酸减少，②过程的速率将会变小。

（3）当光合作用强度与呼吸作用强度相等时，容器中的CO2和O2浓度的增加量为零，为图乙中曲线的最高点和最低点，即8时和17时。物质X即CO2固定的产物C3，接受ATP释放的能量并且被[H]还原，一些接受能量并被还原的C3经过一系列变化形成葡萄糖，另一些接受能量并被还原的C3经过一系列变化又形成C5，因此在该时刻该植株的一个进行光合作用的细胞中物质X的产生速率大于物质Y的产生速率。

（4）图乙中，在8-17时之间，O2浓度一直上升，CO2浓度一直下降，因此光合作用强度大于呼吸作用强度，有机物产生量大于消耗量；在17—19时之间，O2浓度一直下降，CO2浓度一直上升，植物光合作用强度小于呼吸作用强度，有机物产生量小于消耗量；综上分析，该植物17时的有机物积累量＞19时的有机物积累量。在20时以后，O2浓度下降至很低的水平，说明植物既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸。

考点：光合作用和呼吸作用

【名师点睛】本题以图文结合的形式，考查学生对光合作用和呼吸作用的掌握情况。解决此类问题的关键是要熟记并理解相关的知识点，系统地全面地构建知识网络。此类试题陷阱涉及光照和CO2对光合作用的影响问题时，学生常因缺少综合思维能力而出现错误。其中易错点有C3和C5的含量变化、C3和丙酮酸的产生速率的比较，分析时只有理清C3、C5的“来源”与“去路”（C3产生于CO2的固定，消耗于C3的还原；C5产生于C3的还原，消耗于CO2的固定），才能避开试题陷阱。