Question

4．某植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別是25℃和35℃．科研人員在夏季晴朗的某一天中，測得了該植物的凈光合速率（單位面積的葉片在單位時間內(nèi)吸收CO₂的量）和光合有效輻射（太陽輻射中能被綠色植物用來進(jìn)行光合作用的那部分能量）的日變化曲線（圖甲），以及胞間CO₂濃度和氣溫的日變化曲線（圖乙）．

（1）胞間的CO₂被葉肉細(xì)胞吸收后，在葉綠體基質(zhì)內(nèi)與五碳化合物（C₅）結(jié)合生成三碳化合物（C₃），C₃在光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]（或NADPH）的作用下，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為糖類等有機(jī)物．
（2）結(jié)合圖甲和圖乙分析，6：00～10：00時凈光合速率快速上升，是由于光合有效輻射逐漸增大，溫度較適宜，并且胞間CO₂濃度相對較高．
（3）結(jié)合圖甲和圖乙分析，12：00～14：00時，氣溫升高，植物的蒸騰作用增強(qiáng)，導(dǎo)致植物葉片上的氣孔部分關(guān)閉，但胞間CO₂濃度反而略有升高，其原因是氣溫升高有利于細(xì)胞呼吸，葉肉細(xì)胞呼吸釋放的CO₂增多；凈光合速率降低，葉肉細(xì)胞消耗CO₂減少．

Answer 1

分析 由圖甲可知，在10：00之前，植物凈光合速率隨光合有效輻射增強(qiáng)而增大，說明此時限制光合速率的主要因素為光照強(qiáng)度．14：00時后，該植物凈光合速率低的原因?yàn)?4：00時氣溫為35℃，抑制光合作用有關(guān)酶的活性，使光合速率下降，合成的有機(jī)物減少，又因?yàn)?4：00時的氣溫為該植物呼吸作用的最適溫度，消耗的有機(jī)物增多．

解答 解：（1）CO₂與C₅結(jié)合是暗反應(yīng)階段，場所在葉綠體的基質(zhì)．C₃在光反應(yīng)產(chǎn)ATP和[H]的作用下，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為糖類等有機(jī)物．
（2）由甲圖可知，6：00～10：00時，植物凈光合速率隨光合有效輻射增強(qiáng)而增大，溫度較適宜，由乙圖可知此時胞間CO₂濃度相對較高．
（3）結(jié)合圖甲和圖乙分析，12：00～14：00時，氣溫升高，植物的蒸騰作用增強(qiáng)，導(dǎo)致植物葉片上的氣孔部分關(guān)閉，但由于14：00時氣溫為35℃，為該植物呼吸作用的最適溫度，呼吸作用增強(qiáng)，產(chǎn)生CO₂增多，使得胞間CO₂濃度升高，氣溫35℃，抑制光合作用有關(guān)酶的活性，使光合速率下降，凈光合速率降低，葉肉細(xì)胞消耗CO₂減少．
故答案為：
（1）葉綠體基質(zhì)    五碳化合物（C₅）    ATP和[H]（或NADPH）
（2）光合有效輻射     相對較高
（3）氣孔    氣溫升高有利于細(xì)胞呼吸，葉肉細(xì)胞呼吸釋放的CO₂增多；凈光合速率降低，葉肉細(xì)胞消耗CO₂減少

點(diǎn)評 本題的知識點(diǎn)是光合作用與呼吸作用的關(guān)系，光照強(qiáng)度對光合作用的影響，分析題圖獲取信息是解題的突破口，對于光合作用與呼吸作用的關(guān)系、影響光合作用的因素的理解應(yīng)用是解題的關(guān)鍵．