Question

有人对农田中甲、乙两植物做了有关光合作用的研究，图1是它们单位时间内吸收与释放二氧化碳的量随光照强度变化的曲线，图2表示甲植物叶肉细胞中两种细胞器在图1中四种不同光照强度(O、B₂、B₁、C)下的生理状态。请据图分析回答问题。

(1)药用植物细辛适宜在密林下潮湿背阴处生活，蒲公英则适宜生长在旷野路边。图1中，能代表蒲公英的曲线是________；当光照强度为B₁时，甲植物叶肉细胞内产生ATP的场所有____________。

(2)图2中细胞器①利用CO₂的场所和细胞器②产生CO₂的场所分别是________、________；Ⅳ状态下影响O₂消耗速率的环境因素主要是________。

(3)对甲植物来说图1四种不同光照强度(O、B₁、B₂、C)对应图2中的状态依次是________。

(4)以测定的CO₂吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如表所示：

温度/℃	5	10	20	25	30	35
光照条件下CO2吸收量/(mg·h^－1)	1	1.8	3.2	3.7	3.5	3
黑暗条件下CO2释放量/(mg·h^－1)	0.5	0.75	1	2.3	3	3.5

温度在25～30 ℃间光合作用制造的有机物总量逐渐________(填“增加”或“减少”)。假设呼吸作用昼夜不变，植物在25 ℃时，一昼夜中给植物光照15h，则一昼夜CO₂吸收量为________mg。

Answer

甲 叶绿体、线粒体、细胞质基质 叶绿体基质 线粒体基质 温度 Ⅳ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅰ 增加 34.8

【解析】试题分析：甲植物适宜在森林腐殖质层生活，森林腐殖质层的光线比较弱，因此甲植物属于阴生植物，其光补偿点和光饱和点都应比较低，因此对应图中曲线2；乙植物适宜在沙漠环境生活，属于喜阳植物，光饱和点较高，因此对应曲线1。图二中，释放氧气的细胞器①表示叶绿体，释放二氧化碳的细胞器②是线粒体。Ⅰ中，叶绿体除了吸收来自线粒体的二氧化碳外，还从环境中吸收二氧化碳，说明光合作用大于呼吸作用；Ⅱ中，线粒体除了产生的二氧化碳一部分给叶绿体用，还有一部分释放到细胞外，说明呼吸作用大于光合作用；Ⅲ中，二氧化碳和氧气刚好互为利用，说明光合作用等于呼吸作用；Ⅳ中，叶绿体不进行光合作用，说明只进行呼吸作用。

（1）图1中甲曲线代表的植物适于生活在较强的阳光下，乙曲线代表的植物适于生活在弱光的环境中，所以甲可表示蒲公英的光合速率变化曲线，乙可表示细辛的光合速率变化曲线。当光照强度为B1时，光合速率等于呼吸速率，甲植物叶肉细胞内产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质。
（2）图2中细胞器①是叶绿体，利用CO2的场所是叶绿体基质，细胞器②是线粒体，产生CO2的场所分别线粒体基质。Ⅳ状态时，不进行光合作用，只进行呼吸作用，影响O2消耗速率的环境因素主要是温度。
（3）甲植物0时只进行呼吸作用，B2时细胞呼吸速率大于光合速率，B1时光合速率等于呼吸速率，C光合速率大于呼吸速率，根据试题分析可知，对甲植物来说图1四种不同光照强度(O、B1、B2、C)对应图2中的状态依次是Ⅳ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅰ。
（4）光照条件下CO2吸收量（mg•h-1）表示净光合速率，黑暗条件下CO2释放量（mg•h-1）表示呼吸速率，总光合作用=净光合速率+呼吸速率，比较温度在25～30 ℃两者的和，说明光合作用制造的有机物总量逐渐增加。植物在25℃时，一昼夜中给植物光照15小时，CO2吸收量为净吸收量是15×3.7=55.5，去除植物只进行呼吸作用的9小时产生的二氧化碳，2.3×9=20.7，一昼夜CO2吸收量=55.5-20.7=34.8。