某研究性学习小组,利用下面的装置图进行了以下的实验探究(假设玻璃罩内CO2的含量不会影响光合作用和呼吸作用过程),其测定结果如下图,请据图分析回答相关问题:
(1)该实验的自变量是____________,C02的吸收速率曲线是在____________条件下测得的。
(2)将装置置于适宜冷光源环境中,玻璃罩内C02含量的变化趋势为____________。
(3)据实验数据分析,当温度为____________ ℃时,光合作用合成的有机物与呼吸作用消耗的有机物相等,此时细胞中消耗[H]的场所有____________(在a〜e中选择填空)。
a.叶绿体类襄体薄膜 b.叶绿体基质 c.细胞质基质 d.线粒体基质e.线粒体内膜
(4)若光照和黑暗各12 h,该作物昼夜温度(假设昼夜温度相同)应控制在____________ ℃范围内才能生长。
【答案】温度 黑暗 先下降后稳定 5 b、e 10〜30
【解析】本题主要考查细胞呼吸与光合作用。要求学生熟知细胞呼吸与光合作用的过程,以及与净光合作用的关系。
(1)据图可分析出,自变量是温度。C02的吸收速率为细胞呼吸速率,应在黑暗条件下测得,否则光合作用会影响气体体积变化。
(2)将装置置于适宜冷光源环境中,在20 ℃以内,C02的吸收速率逐渐增加,因此玻璃罩内C02含量逐渐下降,20 ℃以后,C02的吸收速率不变,则C02含量稳定不变。
(3)当光合作用合成的有机物与呼吸作用消耗的有机物相等时,即净光合作用为0,C02的吸收速率为0,此时温度为5℃。此时细胞中既有进行光合作用、又有进行呼吸作用,消耗[H]的场所有叶绿体基质(光合作用)、线粒体内膜(呼吸作用)。
(4)植物能生长,必须要求光照和黑暗各12 h后,净光合作用大于0。当温度为10℃、30℃,净光合作用速率等于呼吸速率,光照和黑暗各12 h,净光合作用速率为0,当温度小于10℃、大于30℃时,光照和黑暗各12 h,净光合作用速率小于0,则该作物昼夜温度应控制在10〜30℃范围内才能生长。