题目内容
【题目】回答下列有关植物光合作用的问题
甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图甲所示。图乙表示甲种植物初夏某天在遮光 50%条件下,温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度) 的日变化趋势。
据图回答下列问题:
(1)光合作用过程中,水光解的作用是____________________。(多选)
A.提供 e B.提供 H+
C.使叶绿素分子活化 D.为合成 ATP 提供能量
(2)在光照强度为 a 时,甲植物的净光合速率为 0,表示此时甲植物的光合作用合成有机物的速率__________(大于/等于/小于)呼吸作用消耗有机物的速率;当光照强度由 a 点到 b 这一阶段,限制净光合速率的主导因素主要影响光合作用的__________阶段。当光照强度大于 b 时,甲、乙两种植物中,对光能的利用率较高的植物是______________________。
(3)甲、乙两种植物单独种植时,如果种植密度过大,那么净光合速率下降幅度较大的植物是______________,判断的依据是_______________________________________。
(4)图乙中,12:00~14:00 时,在气孔导度、温度相对稳定条件下,净光合速率逐渐升高的 主要原因是__________________________________。
(5)据图乙分析,8:00~12:00 和 14:00~18:00 净光合速率都逐渐降低。
①8:00~12:00 时间段净光合速率降低的主要原因是_____________。(多选)
A. 因气孔导度相对较小,CO2 供应不足,光合作用减弱
B. 因温度升高,呼吸作用增强
C.因光强强度减小,光合作用减弱
D.因温度、光强强度升高,光合作用减弱
②请简述 14:00~18:00 时间段净光合速率降低的主要原因是____________________
【答案】ABD 等于 光反应阶段 甲 甲 光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大,种植密度过大,植株接受的光照强度减弱,导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大 此时光照强度逐渐增强 AB 光强强度逐渐减小,温度逐渐降低
【解析】
由甲图可知,甲植物的光补偿点和饱和点均比乙植物高。
乙图:50%遮光条件下,温度和光照强度的变化几乎同步,均为先升后降。净光合速率先升后降;气孔导度较低。
(1)类囊体薄膜上的色素吸收光能后,传递给反应中心的叶绿素a上,叶绿素a吸收光能后被激活释放一个高能电子,一方面,失电子的叶绿素a具有强氧化性,从水分子中夺走电子,水分子裂解成氢离子和氧气,氢离子促使ADP在ATP合成酶的作用下转化成ATP:另一方面,释放的高能电子经过类囊体薄膜上一系列电子传递体的传递,最终传递到NADP+,NADP+获得2个电子和一个氢离子转变成NADPH,故选ABD。
(2)光照强度为a时,对应甲植物的光补偿点,故此时甲植物制造有机物的速率=呼吸作用消耗有机物的速率;光照强度由a到b,主要的限制因素是光照强度,光照强度主要影响光反应阶段。由图可知,光照强度大于b时,甲植物对光能的利用率更高。
(3)甲植物需要较强的光照强度,光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大,种植密度过大,植株接受的光照强度减弱,导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大。
(4)由图可知,12点-14点,气孔导度不变,温度不变,光照强度增大,故净光合速率有所上升。
(5)①8:00~12:00时间段一方面因气孔导度相对较小,CO2供应不足,光合作用减弱;另外因温度升高,呼吸作用增强净光合速率降低,故选AB。
②14:00~18:00时间段光强强度逐渐减小,温度逐渐降低引起净光合速率降低。