解题思路:图1中显示虚线是细胞呼吸消耗有机物的量,实线表示有机物积累量,表示净光合作用制造的有机物.净光合作用强度=总光合作用强度-呼吸作用强度.图中真正光合作用制造的有机物量是实线和虚线的和.若在20℃与37℃积累的有机物量相等,由于20℃时细胞呼吸强度<37℃时呼吸作用强度,因此37℃光合作用强度>20℃光合作用强度,即37℃时光反应产生的[H]大于20℃;若20℃时因某种原因部分气孔突然关闭,影响了二氧化碳的固定过程,则三碳化合物生成量减少,但其还原过程正常进行,则三碳化合物的含量降低.
(1)①图1中在40℃左右时,呼吸作用消耗有机物最多=5,即呼吸作用的最适温度为40℃左右.30℃时,真正光合作用制造有机物的最多=5+3=8,即光合作用的最适温度为30℃,因此呼吸作用有关酶的最适温度更高.当净光合作用制造的有机物量为0时,光合速率与呼吸速率相等,即对应的温度是40℃.
②若在20℃与37℃积累的有机物量相等,由于20℃时细胞呼吸强度<37℃时呼吸作用强度,因此37℃光合作用强度>20℃光合作用强度,即37℃时光反应产生的[H]大于20℃;若20℃时因某种原因部分气孔突然关闭,影响了二氧化碳的固定过程,则三碳化合物生成量减少,但其还原过程正常进行,则三碳化合物的含量降低.当环境温度处于55℃~60℃时,由于光合作用相关酶失活,呼吸作用相关酶活性低,使得光合作用不能进行,只有进行呼吸作用,甚至降低,造成实线与虚线重叠.
(2)图2表示将某浮游植物细胞悬浮液放入密闭的容器中,保持一定的pH值和温度.在给予不同条件时细胞悬浮液中溶解氧浓度变化的模式图.
①在图中丙处,浮游植物细胞同时进行光合作用和呼吸作用,因此[H]的产生部位是叶绿体(类囊体膜)、细胞质基质和线粒体(基质).
②若在图中丁处给予适宜条件,使溶解氧的变化如图中的a,1min内净光合作用产生氧气量为[290−260/12−9]=10μmol,呼吸作用消耗氧气量为[210−200/4]=2.5μmol,则1min内实际产生的氧气量为10+2.5=12.5μmol.
故答案为:
(1)①呼吸 40
②大于 降低 光合作用相关酶失活,呼吸作用相关酶活性低
(2)①叶绿体(类囊体膜)、细胞质基质和线粒体(基质)
②12.5
点评:
本题考点: 光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化;细胞呼吸的过程和意义.
考点点评: 本题着重考查了光合作用、呼吸作用过程中的物质变化和能量变化等方面的知识,意在考查考生能识记并理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成一定知识网络的能力,并且具有一定的分析能力和理解能力.