师：同学们好，细胞的功能绝大多数基于化学反应，这些反应发生在细胞的特定区域。请尽可能多地在下图中写出你所知道的化学反应。

　　这是我校一位学生的作品，我们可以看到在细胞核和各个细胞器中都有化学反应发生。其实，除此以外，在细胞膜和细胞质中也有化学反应发生。细胞内所有这些化学反应，我们称之为细胞代谢。细胞代谢之所以能够在常温常压下有序地进行，离不开酶的作用。

　　为了探究某种淀粉酶的最适温度，某同学进行了如图所示的实验操作。请思考该实验的设计存在着明显的错误，能不能指出来呢？

　　生：应该将步骤2之前就先将5组试管分别在不同温度下进行水浴保温一段时间，也就是先保温后混合。

　　师：当该同学纠正实验步骤后继续操作，他发现反应时间过长。为了缩短反应时间，请你提出合理的改进措施。

　　生：可以增加酶的量或者浓度，或者降低底物的量或者浓度。

　　师：在这样的一个实验当中，我们能否选用斐林试剂来检测实验结果呢？

　　生：不能，因为斐林试剂的使用需要水浴加热，会改变各个试管的温度，最终影响实验结果。

　　师：在这个实验中，我们能不能将唾液淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液替换为新鲜肝脏研磨液和过氧化氢溶液呢？

　　生：不可以，因为高温本身就会促进过氧化氢的分解。

　　师：在酶的作用下，细胞内的各种化学反应为细胞的生存提供所需要的物质和能量。下面我们就来看其中两个重要的化学反应，光合作用和细胞呼吸，并分析它们在农业生产当中的实际应用。在整个复习过程当中，建议同学们抓住过程，以过程为核心带动其他内容的复习。

　　下面我们看情境一，豌豆种子在萌发过程中，二氧化碳的释放速率和氧气的吸收速率变化如图所示，请同学们思考以下三个问题。第一个问题是种子萌发的12 - 24小时，二氧化碳的释放速率远大于氧气的吸收速率。在这一阶段，既有氧气的吸收，又有二氧化碳的释放，同时二氧化碳的释放远大于氧气的吸收，因此在这个阶段主要进行的是无氧呼吸。注意，这里是主要进行无氧呼吸，所以后面紧跟着的一个问题，细胞呼吸产氢的场所，那就应该既包括细胞质基质，又包括了线粒体的基质。

　　第二个问题是36小时后氧气的吸收速率大于二氧化碳的释放速率了，在这一时间段之后，豌豆种子细胞的呼吸底物就不全是葡萄糖，还存在有脂肪等其他物质了。因此，如果从细胞呼吸的角度去分析的话，豌豆种子为什么比小麦种子更适宜浅播呢？

　　生：豌豆种子脂肪含量更高，脂肪氧化分解需要消耗更多的氧气，浅播就利于种子吸收氧气。

　　师：研究人员对5种作物分别进行了三种处理，甲组提供大气二氧化碳浓度，乙组提供二氧化碳浓度倍增环境，丙组先在浓度倍增的环境中培养60天，测定前一周恢复为大气二氧化碳浓度，整个过程保证充足的水分供应。接下来选择晴天上午测定各组的光合作用速率。同学们，随着二氧化碳浓度的增加，作物光合作用速率发生怎样的变化呢？原因是什么？

　　生：二氧化碳是光合作用的原料，在一定范围内二氧化碳浓度增加，光合作用的速率也得以加快。

　　师：但是我们去比较甲组和乙组的时候，发现二氧化碳浓度倍增以后，光合作用速率并未倍增，那这个时候可能是什么因素限制光合作用速率增加呢？

　　生：在光合作用过程中，二氧化碳固定为三碳化合物，接下来还原为有机物。如果只是增加二氧化碳浓度，最后光合作用的速率并未增加，可能是固定二氧化碳的酶活性比较低，也可能是光反应提供的ATP和还原氢不足，还有可能是三碳的再生速率不足，所有这些都可能导致单纯增加二氧化碳并没有使反应速率达到倍增。

　　师：但是我们进一步发现，丙组的光合作用速率比甲组还要低。有人推测可能是因为作物长期处于高浓度二氧化碳环境，从而降低了固定二氧化碳的酶的活性。你是否赞成这一推测呢？

　　生：当植物处于长期二氧化碳倍增下，降低了固定二氧化碳的酶含量或者活性，当恢复到大气二氧化碳浓度后，已经降低的酶的含量或活性未能恢复，就会表现出比大气二氧化碳浓度下更低的光合速率。因此这个推测可能成立。

　　师：在刚刚的情境当中，我们研究了二氧化碳浓度对光合作用的影响。关于光合作用的影响因素很多，我们着重关注三大外因，二氧化碳浓度、光照强度和温度。像光照强度的话，在这张曲线图中我们还要能够区分出阴生植物的曲线和阳生植物的曲线。对于光合作用的影响因素，在分析过程当中，我们应该贯穿实验探究的思想，每一个因素我们都要考虑实验的设计。以光照强度为例，当光照强度作为自变量的时候，我们要考虑如何改变。

　　生：改变灯泡的功率，或者改变灯泡与植物之间的距离等等。

　　师：因变量又是什么呢？因变量的观测指标我们选择什么呢？

　　生：（此处未明确回答，可根据具体情况补充相关内容）

　　师：中国已有5000年的饮茶历史，茶文化博大精深，某研究所针对影响茶叶品质的光合生理机制进行了研究。分别在春茶、夏茶生长季节进行测定，并且是从8点到18点，每隔两小时测定一次茶树的相关数据，得到如图所示的结果。同学们，作为这样的一个探究，实验的自变量和因变量分别是什么呢？

　　生：春茶、夏茶分不同的季节进行测定，同时又是从8点到18点每隔两小时进行测定，这些都是实验的自变量。实验的地势平缓度、土壤肥力等等应该是作为无关变量，要求相同且适宜。实验的因变量是坐标曲线图的纵坐标净光合速率。

　　师：什么是净光合速率呢？

　　生：净光合速率是实际光合速率减去呼吸速率的差值，在实际检测过程中我们可以选用单位时间氧气的释放量或者二氧化碳的吸收量或者是有机物的积累量来进行表示。

　　师：我们继续看图一，在图一中8点 - 12点期间净光合速率加快的环境因素有哪些？

　　生：光照强度逐渐增加，同时温度也在逐渐升高。

　　师：那我们再看图2的话，图2是测的夏茶的相关数据，它在10点到12点净光合速率为什么会下降？这个下降原因与14到16点下降原因相同吗？

　　生：10点到12点的时候，由于是夏季中午，气温过高，部分气孔会关闭，二氧化碳供应不足，就会出现光合午休现象。而14 - 16点光照强度逐渐减弱了，光合作用也相对逐渐减弱，因此这两个时间段下降原因并不相同。

　　师：研究人员进一步对单作和间作进行了研究，间作的时候我们选用桂花树、含笑树分别与茶树间行种植。测得数据在表格图表当中。在图2中与甲相比，乙曲线在10点 - 12点净光合速率为什么能够一直增大呢？