Question

【題目】石莼是煙臺海邊常見的一種大型海藻，能將合成的酶分泌到細(xì)胞外，催化HCO3-形成CO2，然后CO2被細(xì)胞吸收。圖1表示該植物細(xì)胞內(nèi)部分代謝過程，甲～丁表示物質(zhì)，①～⑤表示過程。圖2表示將生長狀態(tài)一致的石莼分別培養(yǎng)在兩種無機(jī)碳(HCO3-)濃度下：2.2 mo1／L(正常海水)、8.8 mo1／L(高無機(jī)碳海水)，然后在20℃、30℃條件下分別測定其在這兩種環(huán)境中的光合速率。請回答下列問題：

(1)圖1中①～⑤表示的過程中，能為細(xì)胞吸收K+、NO3-等礦質(zhì)離子提供ATP的過程包括_______(填數(shù)字標(biāo)號)，物質(zhì)乙為_____________。該植物缺乏氮元素時會影響光合作用，原因是：____________________________________________________。

(2)據(jù)圖分析，在無機(jī)碳濃度為2.2mo1／L，溫度從20℃升至30℃時，石莼的最大光合速率________(填“升高”、“降低”或“基本不變”)，最大光合作用速率時限制光合速率的環(huán)境因素主要是__________，判斷依據(jù)是______________________________。

(3)在無機(jī)碳濃度為8.8mo1／L的環(huán)境中，30℃條件下的光飽和點(達(dá)到最大光合速率時的最小光照強(qiáng)度)高于20℃條件下的，原因是___________________________________。

Answer 1

【答案】②④⑤ 丙酮酸 氮是葉綠素和多種酶的組成元素 升高 無機(jī)碳濃度（CO2濃度） 升高無機(jī)碳濃度后，石莼的最大光合速率升高 隨著溫度升高，酶活性升高，石莼固定C02產(chǎn)生的C3更多，需要光反應(yīng)產(chǎn)物ATP、[H]多，所以光強(qiáng)要求更高

【解析】

據(jù)圖分析：圖1中①表示光反應(yīng)階段，②表示有氧呼吸第二階段，③表示暗反應(yīng)階段，④表示有氧呼吸第一階段，⑤表示有氧呼吸第三階段，甲表示ATP，乙表示丙酮酸，丙表示二氧化碳，丁表示氧氣。圖2中曲線表示不同溫度和不同二氧化碳濃度對光合速率的影響。

（1）細(xì)胞吸收K+、NO3-等礦質(zhì)離子屬于主動運(yùn)輸，其能量可以由有氧呼吸提供，圖中②④⑤都能產(chǎn)生能量，為該過程供能；有氧呼吸第一階段，葡萄糖分解產(chǎn)生丙酮酸和［H］，所以物質(zhì)乙是丙酮酸；氮是葉綠素和多種酶的組成元素，植物缺乏氮元素時，葉片中的葉綠素含量減少，光合作用就會受影響。

（2）由圖2可以看出，在無機(jī)碳濃度為2.2mo1／L，溫度為20℃時，石莼的最大光合速率為400，溫度升為30℃時，石莼的最大光合速率為600，在這個過程中，石莼的最大光合速率升高；從圖中可以看出，升高無機(jī)碳濃度（8.8 mo1／L）后，石莼的最大光合速率升高，所以最大光合作用速率時限制光合速率的環(huán)境因素主要是無機(jī)碳濃度（CO2濃度）。

（3）在無機(jī)碳濃度為8.8 mo1／L的環(huán)境中，酶的活性隨著溫度的升高而升高時，石莼固定二氧化碳產(chǎn)生的C3更多，需要光反應(yīng)產(chǎn)物ATP、［H］也隨著增多，所以對光照強(qiáng)度要求更高，導(dǎo)致30℃條件下的光飽和點高于20℃條件下的光飽和點。