Question

為了更好的提高溫室大棚栽種作物的經(jīng)濟效益，科研人員對某作物進行了溫度和O₂濃度的相關研究．圖1表示在適宜的光照、CO₂濃度等條件下測得的溫度與光合、呼吸的關系，圖2中曲線表示不同O₂濃度下葉表面溫度與光合作用速率的關系（已知O₂可與C₅結合，生成一個三碳化合物和一個二碳化合物，此二碳化合物不參與光合作用）．請回答：

（1）圖1中，當溫度達到

 

時，植物不再進行光合作用．在溫度為30℃時，葉肉細胞內(nèi)的[H]用于

 

．
（2）圖1中，40℃與60℃時，CO₂的吸收量均為0，二者的區(qū)別是：前者

 

，后者

 

．
（3）結合暗反應的過程，解釋圖2中高O₂濃度更能抑制光合作用速率的原因：

 

．
（4）根據(jù)以上研究結果，該溫室大棚作物白天（適宜的光照）在0.03% CO₂濃度時，生長的最佳環(huán)境條件是

 

．

Answer 1

考點：光反應、暗反應過程的能量變化和物質(zhì)變化,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：分析圖1的坐標：在適宜的光照、濃度等條件下測得的不同溫度下，實線表示在縱坐標0以上表示植物從外界吸收CO₂，F(xiàn)點以后從葉片內(nèi)部吸收CO₂，60℃時植物由于呼吸作用停止不再吸收CO₂．虛線表示呼吸作用產(chǎn)生的CO₂量，40℃呼吸作用最高與55℃時呼吸作用消失，表示植物死亡．分析圖2的坐標：圖2中曲線表示不同O₂濃度和葉表面溫度是影響光合作用速率的因素，O₂與更多的C₅結合，減少了用于還原的C₃化合物，從而降低了暗反應二氧化碳的固定過程，降低了光合作用速率．

解答： 解：（1）從圖1中分析，當溫度達到55℃時，呼吸作用消失，表示植物死亡，植物不再進行光合作用．在溫度為30℃時，光合作用的光反應，H₂O

光解

0₂+[H]；會產(chǎn)生[H]，其中[H]用于暗反應中三碳化合物的還原；呼吸作用會產(chǎn)生[H]，有氧無氧第一步在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行，會產(chǎn)少量；有氧第二步在線粒體中會產(chǎn)大量，在有氧呼吸的第三階段與O₂結合形成水．
（2）圖1中，F(xiàn)點40℃時CO₂的吸收量為0是由于此時呼吸速率=光合速率；55℃時呼吸作用消失，表示植物死亡，所以60℃時，CO₂的吸收量也為0，二者是有區(qū)別的．
（3）暗反應首先發(fā)生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物結合形成兩分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反應產(chǎn)生的[H]和ATP被還原．由題意可知：高O₂濃度更能抑制光合作用速率的原因是高O₂與更多的C₅結合，減少了用于還原的C₃化合物，從而降低了光合作用速率．
（4）根據(jù)以上研究結果，該溫室大棚作物白天（適宜的光照）在0.03% CO₂濃度時，生長的最佳環(huán)境條件是作物白天生長的最佳環(huán)境條件是CO₂吸收速率達到最快時對應的溫度為室溫為30℃，O₂濃度1.5%．
故答案為：
（1）55℃與O₂結合形成水、還原三碳化合物（C₃）
（2）光合速率等于呼吸速率          光合速率和呼吸速率均為0（植物死亡）
（3）高O₂與更多的C₅結合，減少了用于還原的C₃化合物，從而降低了光合作用速率
（4）室溫為30℃，O₂濃度1.5%

點評：本題以圖形為載體，考查了影響光合作用速率的環(huán)境因素等相關知識．意在考查考生分析圖表提取有效信息的能力；能理解所學知識要點，把握知識間內(nèi)在聯(lián)系的能力綜合理解能力和綜合運用所學知識解決自然界和社會生活中的一些生物學問題．