Question

【題目】已知某植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃；科研人員將生長(zhǎng)狀況基本相同的該植物葉片隨機(jī)均分為7組，置于溫度為25℃、CO2濃度適宜的環(huán)境中，在不同光照強(qiáng)度下測(cè)定O2的釋放速率，記錄于下表。回答下列問(wèn)題：

(1)光照強(qiáng)度為a時(shí)，該植物葉肉細(xì)胞內(nèi)能產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有___________。

(2)若將環(huán)境溫度升高到30℃(其他條件不變)，當(dāng)葉片O2的釋放速率為零時(shí)，所需光照強(qiáng)度___________(填“大于”“等于”或“小于”)b。

(3)光照強(qiáng)度為d時(shí)，該植物葉片產(chǎn)生O2的速率為___________。

(4)光照強(qiáng)度為e的條件下，若將CO2濃度降低，短時(shí)間內(nèi)，葉綠體內(nèi)C5的含量變化是___________(填增加”“不變”或“減少”)，原因是_________________________________。

(5)當(dāng)光照強(qiáng)度為f時(shí)，限制光合作用速率的主要內(nèi)部因素是___________。

Answer 1

【答案】線粒體、葉綠體 大于 30μmol m-2s-l 增加 當(dāng)C02濃度降低時(shí)，C02的固定減弱，C5的消耗減少，但C3的還原不變，C5的合成不變，所以C5的總量增加 色素和酶

【解析】

分析表格信息可知，光照強(qiáng)度為0時(shí)，植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，故氧氣釋放速率-15可表示植物的呼吸作用吸收氧氣的量，光照強(qiáng)度為a時(shí)，氧氣釋放速率為-8，說(shuō)明植物的呼吸速率大于光合速率，此時(shí)需要從外界環(huán)境吸收氧氣，光照強(qiáng)度為b時(shí)，氧氣釋放速率為0，說(shuō)明植物的光合速率和呼吸速率相等，光照強(qiáng)度大于b之后，植物的光合速率大于呼吸速率，釋放氧氣的量逐漸增加。光照強(qiáng)度為e時(shí)，已經(jīng)達(dá)到了光飽和點(diǎn)，植物的光合速率達(dá)到了最大值。

（1）光照強(qiáng)度為a時(shí)，該植物葉肉細(xì)胞既進(jìn)行光合作用，又進(jìn)行呼吸作用，光合作用的光反應(yīng)在葉綠體類囊體薄膜上產(chǎn)生ATP，細(xì)胞呼吸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中產(chǎn)生ATP，故葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有線粒體和葉綠體。

（2）當(dāng)葉片O2的釋放速率為零時(shí)，即葉片的光合速率等于呼吸速率，所對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度即光的補(bǔ)償點(diǎn)b，由于該植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃，若將環(huán)境溫度升高到30℃(其他條件不變)，則光合速率降低，呼吸速率增大，若要光合速率仍然等于呼吸速率，則所需光照強(qiáng)度應(yīng)增大，即大于b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度。

（3）根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，光照強(qiáng)度為d時(shí)，凈光合速率為15μmol m-2s-l，又知黑暗條件下測(cè)得的呼吸速率為15μmol m-2s-l，故該植物葉片產(chǎn)生O2的速率為15+15=30μmol m-2s-l。

（4）光照強(qiáng)度為e的條件下，若將CO2濃度降低，則暗反應(yīng)中二氧化碳與C5固定形成C3的速率減慢，即C5的消耗減慢，短時(shí)間內(nèi)，C3還原形成C5的速率不變，故葉綠體內(nèi)C5的含量變化會(huì)增加。

（5）當(dāng)光照強(qiáng)度為f時(shí)，光合速率已經(jīng)達(dá)到最大值，此時(shí)限制光合速率的主要內(nèi)部因素是色素和酶。