Question

【題目】為研究光照強度與光合速率的關系，科研人員將某植物放在C02濃度和溫度均為最適的環境中，在不同時刻測定凈光合速率，結果如下表。回答下列問題：

時間	4時	6時	8時	10時	11時	12時
光照強度（kLx）	0	10	20	50	80	90
凈光合速率（μmolCO2·m-2·s-1）	-5	0	5	15	20	20

（1）光照強度為0kLx時，葉肉細胞內合成ATP的場所有___________________。

（2）若環境溫度升高，當凈光合速率為零時，光照強度應該_________（填“＞”、“=”或 “＜”）lOkLx。

（3）上午11點30分時，光照強度達到87kLx，該植物的凈光合速率為________μmolCO2·m-2·s-1；下午2時，光照強度達到當天最大值，但凈光合速率卻有所下降，原因是________________________。

（4）當在90kLx的條件下，突然將植物移入黑暗中，短時間內，該植物葉肉細胞中的葉綠體內C3的變化是

___________（填“增加”、“不變”或“減少”）。長期放置后，與原光照條件下相比，C3和C5的比例變化是___________（填“增加”、“不變”或“減少”）。

（5）在下而坐標圖中畫出4點至12點的光合速率曲線。

_______

Answer 1

【答案】 細胞質基質、線粒體基質和線粒體內膜 ＜ 20 光照強度最強時，溫度很高，蒸騰作用很強，氣孔大量關閉，二氧化碳供應減少，導致光合作用強度明顯減弱 增加 不變

【解析】試題分析：本題考查光照強度對光合作用的影響相關知識，意在考察學生對知識點的理解以及對表格數據提取分析并進行綜合運用能力。植物在光照條件下進行光合作用，光合作用分為光反應階段和暗反應階段，光反應階段在葉綠體的類囊體薄膜上進行水的光解，產生ATP和[H]，同時釋放氧氣，ATP和[H]用于暗反應階段三碳化合物的還原。根據題意和圖表分析可知：表格中不同光照條件下凈光合速率不同。光照強度為0時，凈光合速率為負值，說明此時只進行呼吸作用；在光照強度在10～80klx之間時，凈光合作用強度在不斷增加，并在80klx達到了光飽和點，因此光照強度在超過80klx時，光合作用速率不再增加。

（1）當光照強度為0klx時，不進行光合作用，只有呼吸作用產生ATP，故葉肉細胞內合成ATP的場所有細胞質基質、線粒體基質和線粒體內膜。

（2）環境溫度升高，光合速率下降，而呼吸速率不變，需較弱的光照才可使凈光合速率為0，故當凈光合速率為0時，光照強度應該小于10klx。

（3）由表可知，光照強度為80klx時已達到光飽和點，光合速率不會隨光照強度增加而增加，故光照強度達到87klx，該植物的凈光合速率為仍為20molCO2m-2s-1。光照強度最強時，溫度很高，蒸騰作用很強，氣孔大量關閉，二氧化碳供應減少，導致光合作用強度明顯減弱。

（4）突然將植物移入黑暗中，光反應停止，光反應產生的[H]和ATP停止，進而C3還原停止，而短時間內CO2固定仍然在進行，故C3含量增加；正常情況下C3和C5始終保持2:1的比例，故長期放置后，與原光照條件下相比，C3和C5的比例不變。

（5）由表中光照強度為0時凈光合速率為-5可知，呼吸速率為5，總光合速率=凈光合速率+呼吸速率，故4、6、8、10、11、12時光合速率分別為0，5，15，20，25，25。因此4點至12點的光合速率曲線如圖所示：