Question

17．如圖甲表示一株“七星椒”在適宜光照下進行穩定光合作用，在B時大幅度降低光照強度，其葉肉細胞中五碳化合物（C₅）的生成、消耗速率的變化；圖乙是在CO₂濃度一定、環境溫度為25℃、不同光照強度條件下測得該植株的光合作用速率．請回答相關問題：

（1）圖甲在BC時間段內，三碳化合物的生成速率下降（填“上升”、“下降”或“不變”）．據甲圖分析，B時大幅度降低光照強度后，短時間內C₃含量增加的原因是C₃的消耗速率下降比C₃生產速率下降得更明顯．
（2）圖乙C點時，該植物的總光合速率為20mg/l00cm²葉•小時（用CO₂吸收量表示），C點以后限制光合作用強度繼續上升的環境因素是CO₂濃度．
（3）該植物在溫度由25℃降為5℃的過程中光飽和點逐漸減小，推測該植物在光照充足時的光合作用最適溫度≥（選填：＜、≤、=、≥、＞）25℃．
（4）如果該植株進行光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃，請在圖乙中用虛線繪出環境溫度為30℃時光合作用強度隨光照強度變化的曲線．
（5）光照強度為 B時，葉肉細胞中進行光合作用CO₂的來源是線粒體和外界環境．

Answer 1

分析 據圖分析：圖甲中，降低光照強度，ATP和[H]產生量減少，C₃的還原過程降低，C₅的生成量減少；而CO₂含量不變，CO₂被C₅固定形成的C₃不變，則消耗的C₅不變，因此C₃的含量將增加，C₅的含量將減少．圖乙中，A表示呼吸速率，B表示光補償點，C表示光飽和點．據此分析作答．

解答 解：（1）據圖甲分析，BC段三碳化合物的生成速率下降．當B時大幅度降低光照強度，ATP和[H]產生量減少，C₃的還原過程降低，C₅的生成量減少；而CO₂含量不變，CO₂被C₅固定形成的C₃不變，則消耗的C₅不變，因此C₃的含量將增加，C₅的含量將減少．
（2）圖乙中，A表示呼吸速率為5，B表示光補償點，C表示光飽和點，C點時真正的光合速率=呼吸速率+凈光合速率=5+15=20mg/l00cm²葉•小時（用C0₂吸收量表示），C點已結達到光飽和點，此點以后限制光合作用強度繼續上升的環境因素不再是自變量光照強度，而是無關變量二氧化碳濃度．
（3）如果植物在溫度由25℃降為5℃的過程中光飽和點逐漸減小，說明溫度由25℃降低至5℃過程中，光合作用速率逐漸減小，因此該植物在光照充足時的光合作用最適溫度應該等于或大于25℃．
（4）環境溫度為30℃時，高于其最適光合溫度，所以呼吸作用增強，光補償點增大，光飽和點降低，所以曲線應該低于25℃時的曲線．據圖曲線見答案．
（5）光照強度為B時，整個植株處于光補償點，但由于植株體內有許多細胞不能進行光合作用，同時還需要進行呼吸作用消耗有機物，所以葉肉細胞的光合作用一定大于呼吸作用，其中進行光合作用CO₂的來源是線粒體和外界環境．
故答案為：
（1）下降    C₃的消耗速率下降比C₃生產速率下降得更明顯
（2）20     CO₂濃度
（3）≥
（4）如圖虛線

（5）線粒體和外界環境

點評 本題主要考查光合作用的影響因素，意在考查學生對相關知識的分析和理解能力．光合作用過程是考查的重點和難點，可以通過流程圖分析，表格比較，典型練習分析強化學生的理解．要注意，光合作用合成有機物，而呼吸作用分解有機物．光合作用為呼吸作用提供有機物和氧氣，呼吸作用為光合作用提供二氧化碳和水．