Question

光合作用与细胞呼吸是植物体的两个重要生理活动，甲图表示绿色植物的光合作用与细胞呼吸两者之间的关系。请结合图乙分析回答下列问题：

（1）甲图中过程①是在____________上进行的，发生的能量变化是           。

写出光合作用的反应式                。

（2）甲图①—⑤的过程中，能使ADP含量增多的过程是              （写标号）。

（3）某同学为探究CO₂浓度对绿藻光合作用的影响，向乙装置中添加适量较高浓度的NaHCO₃，在短时间内，这将导致绿藻叶绿体中的C₅的含量     （填“升高”、 “不变”或“降低”）。但该同学通过实验发现，当容器内NaHCO₃溶液的浓度超过5%时，绿藻的光合作用速率急剧下降，最可能的原因是                。

（4）若将图乙装置一直保持图示状态，每天适宜光照12小时，几星期后，植物最终死亡，分析其原因可能是_________________,___________________。

Answer

（1）叶绿体类囊体薄膜 光能转化成ATP中活跃的化学能

6CO2+12H2O————→ C6H12O6++6H2O+6O2 （2分）

光照、叶绿体

（2）② （3）降低 培养液浓度过高，导致绿藻细胞失水死亡（其他合理答案也给分） （4）水槽内缺氧，根进行无氧呼吸,产生对细胞有害的酒精 玻璃罩内缺乏CO2（CO2逐渐降低），影响光合作用

【解析】分析甲图：①表示光合作用的光反应阶段，②表示暗反应中三碳化合物的还原，③表示有氧呼吸的第一阶段，④表示有氧呼吸的第二阶段，⑤表示暗反应中二氧化碳的固定。（1）甲图中①过程是光反应，是在叶绿体类囊体薄膜上进行的，发生的能量变化是光能转变成活跃的化学能。（2）甲图①～⑤过程中，消耗ATP的过程是C3的还原，即②，能使ADP含量增多。（3）添加适量较高浓度的NaHCO3，CO2上升，而原有的C5还在形成成C3，所以C3产生增加，C5相对含量下降。当容器内NaHCO3溶液的浓度超过5%时，培养液浓度过高，导致绿藻细胞失水死亡，绿藻的光合作用速率急剧下降。（4）一直保持图示乙装置状态，每天适宜光照12小时，一方面由于水槽内缺氧，根进行无氧呼吸,产生对细胞有害的酒精；另一方面玻璃罩内缺乏CO2（CO2逐渐降低），影响光合作用。

【考点定位】光合作用和细胞呼吸

【名师点睛】光照和CO2浓度变化对光合作用物质含量变化的影响

当外界条件改变时，光合作用中C3、C5、[H]、ATP的含量变化可以采用下图分析：

条件

过程变化

C3

C5

[H]和ATP

光照由强到弱，CO2供应不变

①过程减弱

②③过程减弱

④过程正常进行

增加

减少

减少或没有

光照由弱到强，CO2供应不变

①过程增强

②③过程增强

④过程正常进行

减少

增加

增加

光照不变，CO2由充足到不足

④过程减弱；①②③过程正常进行，随C3减少

②③减弱，①过程正常

减少

增加

增加

光照不变，CO2由不足到充足

④过程增强；①②③正常进行随C3增加②③增强，①过程正常

增加

减少

减少

注意：（1）以上各物质的变化是相对含量的变化，且是在条件改变后的短时间内发生的。

（2）在以上各物质的含量变化中：C3和C5含量的变化是相反的，即C3增加，则C5减少；[H]和ATP的含量变化是一致的，都增加，或都减少。