Question

【題目】下圖表示某科研小組在一定條件下測得的某綠色植物光照強(qiáng)度與光合速率的關(guān)系。請回答下列問題:

光照強(qiáng)度（klx）	0	2	4	6	8	12
光合作用速率（CO2mg/100cm2/h）	-6	0	6	12	12	12

（1）當(dāng)光照強(qiáng)度為2klx時，該植物體細(xì)胞中能夠消耗水并伴隨著[H]和ATP產(chǎn)生的具體場所有_________。

（2）若將光照強(qiáng)度突然從6klx降低到4klx時，短時間內(nèi)該植物葉綠體中C3含量的變化為________，原因是___________________________。

（3）當(dāng)光照強(qiáng)度為6klx時，適當(dāng)升高溫度，則該植物光合作用速率將_________（填“增大”、“減小”或“無法確定”），原因是_____________________________________________。

（4）該小組又以小球藻為材料做了探究其最適生長溫度的預(yù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見下表：

溫度（℃）	10	20	30	40	50
光照下釋放O2（mg·h-1）	9．67	14．67	19．67	21．67	19．33

請根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，設(shè)計進(jìn)一步的探究思路:______________________________。

Answer 1

【答案】（葉綠體）類囊體薄膜、線粒體基質(zhì) 增加 光照減弱，光反應(yīng)產(chǎn)生的和ATP含量下降，C3還原減慢，而CO2的固定正常進(jìn)行 無法確定 不能確定實(shí)驗(yàn)溫度為光合作用的最適溫度，所以升高溫度光合作用相關(guān)酶的活性可能増大，也可能降低，故無法確定 在30℃～50℃之間縮小溫度梯度，繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

【解析】

1.光合作用的具體的過程：
①光反應(yīng)階段：場所是類囊體薄膜
a．水的光解：2H2O4[H]+O2 b．ATP的生成：ADP+PiATP
②暗反應(yīng)階段：場所是葉綠體基質(zhì)
a．CO2的固定：CO2 +C52C3 b．三碳化合物的還原：2C3 （CH2O）+C5+H2O

（1）當(dāng)光照強(qiáng)度為2klx時，該植物既進(jìn)行光合作用也進(jìn)行呼吸作用，光合作用的光反應(yīng)在消耗水的同時伴隨著[H]和ATP的產(chǎn)生，光反應(yīng)的場所是葉綠體的類囊體薄膜，呼吸作用消耗水并同時產(chǎn)生[H]和ATP的過程是指有氧呼吸的第二階段，該階段的具體場所為線粒體基質(zhì)。

（2）若將光照強(qiáng)度突然從6klx降低到4klx時，即光照突然減弱，則光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP減少，導(dǎo)致C3的還原速率變慢，而C3的生成還在正常進(jìn)行，因此短時間內(nèi)該植物葉綠體中C3含量增多。

（3）當(dāng)光照強(qiáng)度為6klx時，適當(dāng)升高溫度，由于題干中沒有顯示實(shí)驗(yàn)溫度是否為光合作用的最適溫度，所以升高溫度光合作用相關(guān)酶的活性可能増大，也可能降低，故無法確定 該植物光合作用速率的變化情況。

（4）為了探究植物最適生長的溫度進(jìn)行了預(yù)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知該植物生長的最適溫度在30℃～50℃范圍內(nèi)，為了實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn)確，需要在30℃～50℃之間縮小溫度梯度，繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終獲得較準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。