题目内容

【题目】当CO2浓度增到一定程度时,光合速率不再升高,这时的外界CO2浓度为CO2饱和点。研究人员对处于生长期的A、B两种绿色植物进行实验探究,下图表示植物A与植物B的净光合速率随CO2浓度变化的实验结果。请回答下列问题:

(1)本实验的自变量是________ 。在适宜温度下,当外界CO2浓度等于植物A的CO2饱和点时,限制植物A光合作用强度的外界因素主要是________

(2)超过CO2饱和点时再增加CO2浓度,光合作用强度不再增加,甚至受到抑制。从酶和暗反应这两个角度分析,可能的原因是_____________

(3)在其他条件适宜情况下,若将植物B培养在缺镁的环境中,则a点将向___________移动。如果将植物A、B种植在同一个密封无色并给予适宜光照的玻璃容器中,则 ____________ (填“植物A”或“植物B"”)先死亡。

【答案】CO2浓度和植物种类 光照强度 CO2浓度升高,使 pH 降低,导致参与反应的酶活性降低 C5再生速率慢,没有足够的 C5用于 CO2的固定 植物 B

【解析】

据图分析,图中实验的自变量是二氧化碳浓度、植物的种类,因变量是二氧化碳的净吸收速率,代表净光合速率。a点表示植物B的二氧化碳补偿点,此时光合速率与呼吸速率相等;b点代表植物A的二氧化碳饱和点,此时光合速率达到最大值;由图可见植物A的二氧化碳补偿点和饱和点都先于植物B达到,说明植物A比植物B更能利用较低浓度的二氧化碳进行光合作用。

(1)根据以上分析已知,图1实验的自变量是二氧化碳浓度和植物的种类;在适宜温度下,当外界CO2浓度等于植物A的CO2饱和点时,光合速率不再增加,说明此时限制植物A光合速率的环境因素不再是二氧化碳浓度和温度,而是光照强度。

(2)根据题意分析,二氧化碳浓度超过饱和点以后光合作用强度不再增加,甚至受到抑制,是因为二氧化碳是暗反应的原料,当二氧化碳浓度升高时会使pH降低,导致参与暗反应的酶的活性降低;同时五碳化合物再生速率慢,没有足够的五碳化合物用于二氧化碳的固定。

(3)若将植物B培养在缺镁的环境中,则叶绿素合成不足导致光合速率降低,而呼吸速率基本不变,因此a点将右移;根据以上分析已知,植物A比植物B更能利用较低浓度的二氧化碳进行光合作用,因此若将植物A、B种植在同一个密封无色并给予适宜光照的玻璃容器中,植物B先死亡。

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