Question

20．以某植物為實驗材料，研究不同溫度對其光合作用速率和呼吸速率的影響（以測定的CO₂吸收量與釋放量為指標，單位：μmol CO₂•m^-2•s^-1），結果如圖所示，請分析回答下列問題：
（1）此植物在黑暗條件下釋放的CO₂來自有氧呼吸的第二階段，該階段發生的場所是線粒體基質．此植物在光照條件下吸收的CO₂參與光合作用的暗反應階段．
（2）在5℃條件下，此植物的光合作用速率和呼吸速率均較低，其原因是溫度較低，與光合作用和呼吸作用相關的酶活性都很低．
（3）在40℃的光照條件下，此植物葉肉細胞中有機物的量增加（填“增加”“不變”或“減少”），其原因是在溫度為40℃時，此植物凈光合速率大于0，有機物積累．該條件下植物的實際光合速率為2.0μmol CO₂•m^-2•s^-1．

Answer 1

分析 由題圖和題意知，該題的知識點是光合作用和呼吸作用，圖中實線黑暗條件下二氧化碳的釋放量，表示呼吸作用強度隨溫度變化而變化的曲線，虛線是光照條件下二氧化碳的吸收量，表示凈光合作用強度，是植物凈光合作用強度隨溫度變化而變化的曲線；實際光合作用強度=凈光合作用強度+呼吸作用強度．

解答 解：（1）黑暗條件下，只進行呼吸作用，二氧化碳產生于有氧呼吸第二階段；有氧呼吸第二階段發生在線粒體基質中；植物在光照條件下吸收的CO₂參與光合作用的暗反應階段．
（2）光合作用和呼吸作用都是酶促反應，酶的活性受溫度影響，溫度較低，酶活性低，因此5℃條件下，此植物的光合作用速率和呼吸速率均較低．
（3）由分析可知，虛線是凈光合作用強度，溫度為40℃時，植物凈光合作用強度大于0，因此植物葉肉細胞中，有機物含量增加；此時凈光合作用強度和呼吸作用強度都是1μmol CO₂•m^-2•s^-1，實際光合作用強度是2μmol CO₂•m^-2•s^-1．
故答案為：
（1）二     線粒體的基質     暗反應
（2）溫度較低，與光合作用和呼吸作用相關的酶活性都很低
（3）增加       在溫度為40℃時，此植物凈光合速率大于0，有機物積累    2.0

點評 本題的知識點是光合作用和有氧呼吸過程的物質變化和場所，光合作用和細胞呼吸之間的關系，旨在考查學生理解并掌握所學知識的要點，把握知識的內在聯系，形成知識網絡，并學會分析題圖曲線進行圖文轉換．