Question

3．回答下列與光合作用和細胞呼吸有關的問題：
Ⅰ．如圖為某植物光合作用速度與環境因素之間的關系．請據圖分析并回答下列問題．
（1）甲圖表示在光線弱的情況下，光合作用速度隨光照強度的增強而增加．光照強度為A時，光合作用的速度受光照強度的限制，此時主要影響的是光合作用過程的光反應階段．
（2）從甲圖可見，光照強度為B、溫度為37℃時，光合作用的速度主要受二氧化碳濃度的限制，此時主要影響的是光合作用過程的暗反應階段．
（3）乙圖中C點表示植物生長的最適溫度．出現CD段的原因是隨溫度的升高，酶活性降低，光合作用速度降低．

Ⅱ．如圖丙表示不同光照強度下單位時間內某植物的CO₂釋放量和其葉綠體的O₂的產生量．假設在不同光照強度下植物的呼吸速率不變，請據圖回答下列問題：
（1）該植物的呼吸速率可用光照強度為a（填字母）時，單位時間內CO₂釋放量表示．若植物分解的能源物質僅為葡萄糖，那么植物的耗氧量為6?mol．m^-2．s^-1．
（2）當光照強度為b時，該植物光合速率小于（填“大于”、“等于”或“小于”）呼吸速率．若將光照強度由c調節為d，短時間內葉綠體中ATP的量將增加（填“增加”、“不變”或“減少”．
（3）若光照強度為d，每天光照12h，黑暗12h，該植物能否正常生長？否．

Answer 1

分析 分析甲圖可知，該圖顯示溫度和光照強度對光合作用的影響，在一定的范圍內光合作用速度隨隨光照強度的增加而增強，光照超過某一強度時，光合作用的速度不再增加，同一光照條件下，不同光合作用強度不同，光合作用強度是多種影響因素綜合作用的結果；
分析題圖乙可知，該曲線顯示溫度對光合作用強度的影響，溫度通過影響酶的活性而影響光合作用強度，在一定的范圍內隨溫度升高，光合作用強度增強，超過最適宜溫度后，隨溫度升高光合作用強度降低；
分析題圖丙可知，光照強度為a時，植物只有二氧化碳的釋放，表示光照強度為0．光照強度為c時，表示光補償點，此時光合作用速率等于呼吸作用速率．

解答 解：I（1）分析甲圖可知，在一定的范圍內，光合作用速度隨隨光照強度的增加而增強，由于A處于曲線的上升階段，限制其光合作用的主要因素是自變量光照強度，所以光照強度增強，光反應階段加強，為暗反應產生了更多的還原氫和ATP．
（2）光照強度為B、溫度為37℃時，已經達到光飽和點，限制光合作用的因素是二氧化碳濃度．二氧化碳主要參與暗反應的過程，所以影響的是光合作用過程的暗反應過程．
（3）分析題圖乙可知，C點表示植物生長的最適溫度，CD段隨溫度升高，光合作用強度降低，這是由于溫度過高使光合作用有關的酶的活性降低甚至失去活性所致．
Ⅱ．（1）據圖分析，光照強度為a時，植物只有二氧化碳的釋放，表示光照強度為0，其呼吸速率為可以用單位時間內二氧化碳釋放量來表示．根據有氧呼吸的反應式可知，若植物分解的能源物質僅為葡萄糖，此時呼吸作用產生的二氧化碳的速率等于氧氣的消耗速率，即圖中的6μmol•m^-2•s^-1．
（2）當光照強度為b時，植物的光合作用=呼吸作用+表觀光合作用，此時呼吸速率不變，但此時二氧化碳的釋放速率為3，光合作用產生的氧氣量也為3，所以該植物光合速率小于呼吸作用．光照強度為c時，表示光補償點，此時光合作用速率等于呼吸作用速率，此時限制光合作用的主要因素是光照強度，將光照強度由c調節為d，光反應增強，短時間內葉綠體中ATP的量將增加．
（3）當光照強度為d時，植物的實際光合速率為8μmol•m^-2•s^-1，呼吸速率為6μmol•m^-2•s^-1，那么每天12h光照、12h黑暗交替進行，植物的有機物積累量為負值，所以植物不能生長．
故答案為：
I．（1）光照強度　光照強度　光反應
（2）二氧化碳濃度　暗反應
（3）最適溫度　隨溫度的升高，酶活性降低，光合作用速度降低
II．（1）a   6?mol．m^-2．s^-1  
（2）小于   增加   
（3）否

點評 本題結合圖示主要考查影響植物光合作用的因素，意在強化學生對相關知識的理解與運用，題目難度中等．