Question

研究人员通过实验观察到植物叶片在光照突然停止后会释放出大量的二氧化碳，这种现象被称为“二氧化碳的猝发”，研究表明植物除了细胞呼吸外还存在另一个释放CO₂的途径光呼吸。如图是实验测得的在适宜条件下某植物叶片遮光前吸收CO₂的速率和遮光（完全黑暗）后释放CO₂的速率（吸收CO₂或释放CO₂的速率是指单位面积叶片在单位时间内吸收或释放CO₂的量）。回答下列问题：       

（1）在实验的整个过程中，叶片通过______________将有机物中稳定的化学能转化为_________和热能。

（2）在光照条件下，图形A+B+C的面积表示该植物在一定时间内单位面积叶片光合作用_______________，其中图形B的面积表示________________，图形C的面积表示________________。

（3）在上述实验中，若降低光照、提高温度，则图形A的面积_________（填“变大”、“变小”或“不变”），图形B的面积_________（填“变大”、“变小”或“不变”），原因是____________________。

（4）为证明叶片在光下呼吸产生的CO₂中的碳元素一部分来自于叶绿体中的五碳化合物，可利用_______技术进行研究。

Answer

细胞呼吸 ATP中的化学能 固定的CO2总量 细胞呼吸放出的CO2量 光呼吸放出的CO2量 变小 变大 光合速率降低，呼吸速率增强 14C同位素示踪

【解析】试题分析：由图可以知道，长时间无光时植物只进行细胞呼吸，所以B表示光照条件下，叶片细胞呼吸释放的CO2量；在光下由于存在另一条释放二氧化碳的途径——光呼吸，所以图中C指光呼吸释放的CO2量；A为光照下净光合作用固定CO2量，由此固定二氧化碳的总量（即总光合作用=净光合作用+呼吸作用）为A+B+C。

（1）叶片通过细胞呼吸将有机物中稳定的化学能转化为ATP中化学能和热能。

（2）根据前面的分析可知，在光照条件下，图形A+B+C的面积表示该植物在一定时间内单位面积叶片光合作用固定的CO2总量，其中图形B的面积表示细胞呼吸放出的CO2量，图形C的面积表示光呼吸放出的CO2量。

（3）若提高温度，呼吸作用加强，降低光照，光合作用下降，所以图甲中图形A面积减小，B面积增大。

（4）研究物质或元素在细胞内或生物体内的转移途径，一般都是利用同位素示踪技术进行研究。

【点睛】图示反应了遮光前后植物吸收或释放CO2速率变化，与传统题目相比较最明显区别是在遮光后短时间内CO2释放速率明显超过细胞在同等条件下细胞呼吸作用释放CO2速率，对此能否准确理解是题目的难点也是关键点。从图形可看出当遮光一段时间后二氧化碳释放速率达到稳定，因为遮光后植物没有光合作用只有呼吸作用，所以B值就应代表该植物呼吸作用释放二氧化碳速率，B+C是代表在遮光短时间内释放二氧化碳速率最大值，因此C代表遮光后短时间内除呼吸作用释放CO2外，其他途径释放二氧化碳的速率。