Question

科研人员在不同条件下测定发育良好的绿萝叶片光合速率变化情况，结果如图所示，请分析回答：

（1）图中a～b段限制叶片光合速率的主要环境因素是

 

和

 

．其他条件不变，若a点时的光照突然增强，短时间内叶绿体内C₅含量将

 

（上升、下降）；b点叶绿体内C₅的含量

 

（高于、低于）C₃的含量．
（2）图中c～d对应时段，植物体内有机物总量的变化情况是

 

，净光合速率由e点急剧下降到f点的主要原因是

 

．
（3）e点时，细胞中生成[H]的场所是

 

（填结构），被

 

（填结构）利用；
（4）经测定，晴天10：00遮光条件下绿萝的CO₂释放速率为0.6μmol/m²?s，则g点时绿萝O₂产生速率为

 

μmol/m²?s．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素,光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：解答本题的关键是读懂两条线的走势，以及变化的原因．影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度、二氧化碳浓度等，光照强度影响光反应中的ATP和[H]的生成量，进而影响暗反应；二氧化碳浓度主要影响暗反应．

解答： 解：（1）a-b段是在晴天条件下测得的数据，在这段时间内光照强度逐渐增强，温度因此也在不断提高，因此限制净光合速率的主要环境因素是光照强度和温度．其他条件不变，若a点时的光照突然增强，光反应产生的ATP和[H]突然增多，这将促进三碳化合物的还原，从而使叶绿体内C₅含量将上升．b点时CO₂吸收速率达到最高值，二氧化碳的固定作用最强，导致C₅的含量有一定程度的下降．
（2）总体来看，c-d对应时段，CO₂的吸收远大于释放的，因此，植物体内有机物总量是增加的．晴天情况下，净光合速率由e点急剧下降到f点，肯定是由于光照过强，温度过高，导致叶片的气孔关闭，CO₂吸收量减少．
（3）e点时，既进行光合作用，又进行呼吸作用．光合作用过程的光反应中水的光解产生了[H]，发生的场所为叶绿体的类囊体薄膜上，[H]可用于暗反应中还原C₃，发生的场所为叶绿体的基质．有氧呼吸第一阶段和第二阶段产生的[H]，发生的场所为细胞质基质和线粒体，在第三阶段与氧气结合生成水，并释放大量能量，发生的场所为线粒体．
（4）遮光条件下不进行光合作用，测定的CO₂释放速率为呼吸作用速率，而图中g点时CO₂吸收速率（1μmol/m²?s）为此时的净光合作用速率，因此总光合作用速率=0.6+1=1.6μmol/m²?s，则O₂产生速率也为1.6μmol/m²?s．
故答案为：
（1）光照强度  温度   上升   低于
（2）增加   叶片的气孔关闭，CO₂吸收量减少
（3）叶绿体的类囊体薄膜、细胞质基质和线粒体    叶绿体基质、线粒体
（4）1.6

点评：本题主要考查光合作用与呼吸作用的相关知识，意在考查考生获取信息的能力，以及能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力．