Question

【题目】在30℃和适当的CO2浓度条件下，将某植物的叶片在不同光照强度下处理，测定其光合作用速率，结果如下表（表中正值表示CO2的吸收量，负值表示CO2的释放量。）。

光照强度（千勒克司）	CO2变化量（CO2㎎/100cm2叶小时）
0	﹣4
1.0	﹣2
2.0	0
3.0	2
4.0	4
5.0	6
6.0	8
7.0	10
8.0	12
9.0	12

（1）叶片的呼吸速率是_____（CO2mg/100cm2叶小时）。在光照强度为_____千勒克司时，叶片光合作用合成量和呼吸消耗量相等。

（2）将该植物叶片置于8千勒克司光照下10小时，黑暗中14小时，则每100cm2叶片产生的葡萄糖中有_____毫克转化为淀粉。

将该植物叶片置于35℃以上不同的温度条件下，测定其光合作用和呼吸作用的速率。图（一）为总光合作用速率，图（二）在黑暗条件下测定。

（3）该植物光合作用、呼吸作用开始受抑制的温度分别是_____℃、_____℃。

（4）对于光合作用和呼吸作用来说，对热较为敏感的是_____作用，你应用的实验证据是_____。

（5）写出高温导致光合作用和呼吸作用受抑制的两个可能原因：_____；_____。

（6）该植物受热致死的临界温度是_____℃左右，你应用的实验证据是_____。

（7）蔬菜在生长过程中长期处于不致死的高温影响下，生长缓慢。请根据本研究结果，解释导致该结果的原因_____。

Answer 1

【答案】4 2 43.6 40 50 光合 相对于呼吸作用速率，光合作用速率在较低的温度下开始下降 气孔在高温时关闭 高温使光合作用的暗反应及呼吸作用中的酶活性受抑制甚至变性失活 52 在这一温度呼吸作用速率降至零，显示细胞死亡 在不致死的高温情况，同温条件下，呼吸作用速率较光合作用高，糖的净产量减少，故蔬菜、水果贮存的糖分较少

【解析】

(1) 植物在光照强度为零时不能进行光合作用，但能进行呼吸作用，此时表中的CO2变化量为4（CO2mg/100cm2叶小时），即为叶片的呼吸速率。表中信息显示：当光照强度为2千勒克司时，CO2变化量为0（CO2mg/100cm2叶小时），说明叶片光合作用合成量和呼吸消耗量相等。

(2) 在8千勒克司光照下，该植物叶片的净光合速率（CO2的吸收量）＝12（CO2㎎/100cm2叶小时），呼吸速率＝4（CO2mg/100cm2叶小时）。因此将该植物叶片置于8千勒克司光照下10小时，黑暗中14小时，每100cm2叶片CO2的吸收量＝12×10－4×14＝64 mg，因此转化为淀粉的葡萄糖的量＝（180×64）÷（6×44）≈43.6 mg。

(3) 依题意并分析图示可知：图（一）为总光合作用速率，光合作用速率在40℃时开始下降；图（二）为在黑暗条件下测定的呼吸作用速率，呼吸作用速率在50℃时开始下降，所以该植物光合作用、呼吸作用开始受抑制的温度分别是40℃、50℃。

(4) 结合对(3)的分析可知：该植物的光合作用、呼吸作用开始受抑制的温度分别是 40℃、50℃。相对于呼吸作用速率，光合作用在较低的温度下开始下降，所以对于光合作用和呼吸作用来说，对热较为敏感的是光合作用。

(5) 高温条件下，蒸腾作用过强，植物细胞失水过多，引起气孔在高温时关闭，植物叶片与外界环境进行气体交换的过程受阻；高温使光合作用的暗反应及呼吸作用中的酶活性受抑制甚至变性失活。以上所述为高温导致光合作用和呼吸作用受抑制的两个可能原因。

(6) 只有活细胞才能进行呼吸作用。分析图（二）可知：在52℃左右时，呼吸作用速率降至零，显示细胞死亡，说明该植物受热致死的临界温度是52℃左右。

(7) 结合对(6)的分析可知：该植物受热致死的临界温度是52℃左右。依题意并对比分析图（一）和图（二）可知：在不致死的高温情况下，同温条件时，呼吸作用速率较光合作用速率高，糖的净产量减少，故蔬菜、水果储存的糖分较少，因此水果和蔬菜在生长过程中，长期处于不致死的高温影响下，生长缓慢。