Question

图1为25 ℃环境中甲、乙两种植物在不同光照强度下CO₂吸收量的变化曲线，图2表示在一定光照强度下温度对图1中一种植物CO₂吸收量和释放量的影响情况[单位：mg/(m²·h)]。请回答：

(1)图1的B点时，甲种植物的根尖分生区细胞中能合成ATP的场所有_______________。在B点时甲种植物的叶肉细胞的光合作用强度________(填“<”“＝”或“>”)呼吸作用强度。

(2)将图2中的植物放在A点所对应的温度条件下(其他条件与图2的相同)，一段时间后，该植物体内有机物的量会________(填“增加”“不变”“减少”或“无法判断”)。

(3)图2中植物为图1中的________(填“甲种植物”或“乙种植物”)。

(4)据图分析，当光照强度达到C点时，限制甲种植物CO₂吸收量的主要环境因素是___。

(5)由于洪涝灾害乙种植物很长一段时间处于水淹条件下，请写出该条件下这种植物根部细胞呼吸作用中能量的转化情况_______________________。

Answer

细胞质基质、线粒体(或细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜) > 增加 甲种植物 CO2浓度 有机物中稳定的化学能转化为热能、ATP中活跃的化学能以及酒精中的化学能

【解析】

1、有氧呼吸的三个阶段

第一阶段发生在细胞质基质中，反应方程式：C6H12O2C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]＋能量(少)

第二阶段发生在线粒体基质中，反应方程式：2C3H4O3＋6H2O6CO2＋20[H]＋能量(少)

第三阶段发生在线粒体内膜，反应方程式：24[H]＋6O212H2O＋能量(多)

2、无氧呼吸的两个阶段

第一阶段发生在细胞质基质中，反应方程式：C6H12O2C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]＋能量(少)

第二阶段发生在细胞质基质中，反应方程式：2C3H4O3(丙酮酸)＋4[H] 2C2H5OH＋2CO2＋能量(少)或2C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]2C3H6O3(乳酸) ＋能量(少)

(1) 图1的B点时，甲种植物的根尖分生区细胞只进行呼吸作用，因此能合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜。由图1可知，B点时，甲植物的CO2吸收量为0，说明植物的光合作用强度等于植物的呼吸作用强度，但是植物只有叶肉细胞进行光合作用，而整株植物细胞都要进行呼吸作用，故植物叶肉细胞的光合速率大于叶肉细胞的呼吸速率。

(2)在图2中，光照下CO2的吸收量表示净光合速率，黑暗中CO2的释放量表示呼吸速率。由图2可知，植物放在A点所对应的温度条件下(其他条件与图2的相同)，净光合速率大于0，故一段时间后，该植物体内有机物的量会增加。

(3)图2中，植物在温度为25℃，黑暗中CO2的释放量为2，与图1中甲种植物的呼吸速率对应。因此，图2中植物为图1中的甲种植物。

(4)由图1可知，当光照强度达到C点时，甲植物达到光饱和点，又因该温度为最适宜温度，因此限制甲种植物CO2吸收量的主要环境因素为CO2浓度。

(5)乙种植物很长一段时间处于水淹条件下，植物根部细胞进行无氧呼吸，产生的能量大部分以热能的形式散失，少数能量储存在ATP中。因此，无氧呼吸过程中有机物中稳定的化学能转化为热能、ATP中活跃的化学能以及酒精中的化学能。