Question

7．為某植物在適宜的光照、CO₂濃度環境中，在不同溫度條件下的凈光合作用速率和呼吸作用速率曲線．請回答下列問題：（注：有機物指葡萄糖，單位：mol）

（1）光合作用和呼吸作用發生的場所分別是在葉綠體和線粒體．光合速率與呼吸速率相等時對應的溫度是40℃．
（2）若在20℃與37℃積累的有機物量相等，則20℃光反應產生的小于 （填“大于”“等于”或“小于”）30℃；若30℃時因某種原因部分氣孔突然關閉，則五碳化合物的含量增加．當環境溫度高于60℃時，與光合作用和呼吸作用兩者相關的酶的活性情況是基本失活
（3）從該植物的葉綠體中提取出色素并層析分離后得到4條色素帶（如圖2）．如果在色素提取過程中沒有加碳酸鈣（主要作用是防止葉綠素被破壞），則顯著變化的色素帶為3、4．
（4）在40℃時，該植物光合作用產生的氧氣用于呼吸作用時需穿過8層磷脂分子．

Answer 1

分析 光照時植物既進行光合作用合成有機物，又進行呼吸作用分解有機物．只有光合作用強度大于呼吸作用強度，有機物的量才會增加．凈光合作用速率=真光合作用速率-呼吸作用速率．
據圖分析：圖1中，隨著溫度的升高，實線表示凈光合作用速率，虛線表示呼吸作用速率．圖2中，1是胡蘿卜素，2是葉黃素，3是葉綠素a，4是葉綠素b．

解答 解：（1）光合作用的場所在葉綠體、呼吸作用的場所在線粒體，據圖1分析，光合作用和呼吸作用都受溫度的影響，與呼吸作用有關酶的最適溫度更高．曲線與橫軸的交點即40℃表示光合作用與呼吸作用的速率相等．
（2）在20℃與37℃積累的有機物量相等，但30℃時呼吸作用速率較20℃時高，所以真正的光合作用速率大，光反應產生的[H]大于20℃；30℃時因某種原因部分氣孔突然關閉，二氧化碳固定減少，五碳化合物含量增加．據圖分析，環境溫度處于60℃以上時，與光合作用和呼吸作用兩者相關的酶的活性情況是基本失活．
（3）在色素提取過程中，沒有加碳酸鈣，葉綠素可能被破壞，即3、4色素帶會變化，而1、2色素帶不受影響．
（4）光和作用產生氧氣的場所是葉綠體薄膜，進入線粒體用于呼吸作用的場所是線粒體基質，需穿過8層磷脂分子．
故答案為：
（1）葉綠體和線粒體    40
（2）小于   增加   基本失活
（3）3、4       
（4）8

點評 本題通過光合作用和呼吸作用的過程圖解，讓學生學會分析，考查學生的理解和分析能力．光合作用和呼吸作用是學習的重點和難點知識，學生在學習時可以結合圖形進行記憶，結合表格進行分析比較．