Question

某课外活动小组的同学为了研究A和B两个植物物种对温度及CO₂浓度的反应，他们做了如下实验：实验一：将这两种植物的叶片以不同的温度处理，然后测定其光合作用速率和细胞呼吸的速率，结果如图1所示．（注：实验一中的对照实验在温度为30℃的条件下进行，其他温度处理得到的光合作用速率和细胞呼吸速率都是与30℃时的数据比较所得的百分率来表示的）；实验二：将A的成熟绿叶组织放在密封透明的小室内，给以适宜光照，在不同CO₂浓度下测定光合作用效率，结果如图2所示．请分析实验的过程和结果回答下列题：
（1）在实验一中，测定光合作用速率时，影响测试结果的无关变量主要是

 

（举两例）．测定细胞呼吸速率时应注意的环境条件是

 

．
（2）请研究图1后判断：物种A的光合作用和细胞呼吸分别超出哪个温度时便会受抑制？
光合作用：

 

；细胞呼吸：

 

．
（3）请研究左图后判断：对两个物种而言，是光合作用还是细胞呼吸对温度较为敏感？

 

．
（4）请分析高温导致光合作用受抑制的原因：（若有多个原因只要答出其中两点即可）①

 

，②

 

．
（5）实验二的结果如图2所示，图2中光合作用增长率最大的是

 

段．在

 

点时光合作用速率最大，此时叶肉细胞中产生ATP的场所有

 

．

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：解答本题用掌握：植物是通过光合作用来利用光能的，在叶绿体中将光能转换为储存在ATP中活跃的化学能，然后再转化为储存在有机物中稳定的化学能．储存在有机物中稳定的化学能再通过细胞呼吸转化为ATP中活跃的化学能．
从图中可以看出：
植物A：50℃时，光合作用受到影响，温度为55℃时，CO₂的吸收量减少，光合作用会受抑制，温度为55℃时，呼吸作用受到影响，温度为57℃时，呼吸作用受抑制．55℃时，开始发生离子渗透作用．
植物B：40℃时，光合作用受到影响，温度为48℃时，CO₂的吸收量减少，光合作用会受抑制，温度为50℃时，呼吸作用受到影响，温度为52℃时，呼吸作用受抑制．52℃时，开始发生离子渗透作用．

解答： 解：（1）实验一中，测定光合作用速率时，自变量为温度，因变量为CO₂的吸收量和CO₂的释放量，影响测试结果的无关变量主要是CO₂浓度、光照强度等，测定细胞呼吸速率时，应该在黑暗中进行，因为光照下植物体即会进行呼吸作用也会进行光合作用．故应做遮光处理．
（2）读图可知：50℃时，光合作用受到影响，温度为55℃时，CO₂的吸收量减少，光合作用会受抑制，温度为55℃时，呼吸作用受到影响，温度为57℃时，呼吸作用受抑制．
（3）相对于植物B而言，植物A的光合作用和呼吸作用速率在较高的温度才开始下降，因此植物A可能生活在热带地区．对A、B两种植物而言，光合作用和呼吸作用相比，CO₂的吸收量最先受到影响，故光合作用过程对高温更敏感．
（4）植物体的光合作用与呼吸作用都是生物体内的化学反应，这些反应都是在酶的催化下完成的，而酶的活性又受诸多因子的影响，如温度、水分等；另外生化反应的原料，发生反应场所的完整状态等也影响其是否进行下去等．因此，气孔在高温时关闭；CO₂浓度下降；水分减少；酶在高温时活性降低甚至变性失活；高温破坏了叶绿体及线粒体膜这些因素都能影响行光合作用和呼吸作用．
（6）图2可知：光合作用增长率最大的是在CD段，直到E点之前光合速率都不断增大，故E点时光合速率最大，其叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体．
故答案为：
（1）CO₂浓度、光照强度    放在暗处（或遮光）
（2）50℃55℃
（3）光合作用
（4）①气孔在高温时关闭，影响气体交换；②高温使光合作用中的酶活性降低，甚至失活
（5）CD    E    细胞质基质、线粒体、叶绿体

点评：本题考查细胞呼吸、光合作用的相关知识，意在考查考生分析题图获取有效信息的能力；能理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；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．