Question

【题目】石莼是一种大型海藻，能将合成的酶分泌到细胞外，催化HCO3-形成CO2，然后C02被细胞吸收。科学家探究了在不同温度条件下，提高无机碳（HCO3-）浓度对石莼光合作用的影响。将生长状态一致的石莼分别培养在两种无机碳浓度下:2.2mol/L(正常海水)、8.8mol/L(高无机碳海水），然后在20℃、30℃条件下分别测定其在这两种环境中的光合速率，结果如下图所示。

请回答下列问题：

（1）据图分析，在无机碳浓度为2.2mol/L，温度从20℃升至30℃时，石莼的最大光合速率____(填“升高”、“降低”或“基本不变”），最大光合作用速率时限制光合速率的环境因素主要是__________，判断依据是____________________。

（2）在无机碳浓度为8.8mol/L的环境中，30℃条件下的光饱和点(达到最大光合速率时的最小光照强度)高于20℃条件下的，原因是______________。

Answer 1

【答案】 升高 无机碳(C02浓度） 升高无机碳浓度后，石莼的最大光合速率升高 随着温度升高，酶活性升高，石莼固定C02产生的C3更多，需要光反应产物ATP、[H]多，所以光强要求更高

【解析】本题以实验为依托，采用题文与图示结合的形式考查学生对光合作用过程及其影响的环境因素等知识的理解能力以及对实验结果的分析能力。

(1)题图显示：在无机碳浓度为2.2mol/L、温度为20℃时，石莼的最大光合速率约为400，而在无机碳浓度为2.2mol/L、温度为30℃时，石莼的最大光合速率约为530，说明在无机碳浓度为2.2mol/L，温度从20℃升至30℃时，石莼的最大光合速率升高。最大光合作用速率时，无机碳浓度从2.2mol/L升至8.8mol/L时，即升高无机碳浓度后，石莼的最大光合速率升高，因此限制光合速率的环境因素主要是无机碳(C02浓度）。

(2) 在无机碳浓度为8.8mol/L的环境中，酶的活性随着温度（从20℃升至30℃）的升高而升高，石莼固定C02产生的C3更多，需要光反应产物ATP、[H]也随之增多，所以对光照强度要求更高，导致30℃条件下的光饱和点高于20℃条件下的光饱和点。