Question

【題目】石莼是一種大型海藻，能將合成的酶分泌到細(xì)胞外，催化HCO3-形成CO2，然后C02被細(xì)胞吸收。科學(xué)家探究了在不同溫度條件下，提高無(wú)機(jī)碳（HCO3-）濃度對(duì)石莼光合作用的影響。將生長(zhǎng)狀態(tài)一致的石莼分別培養(yǎng)在兩種無(wú)機(jī)碳濃度下:2.2mol/L(正常海水)、8.8mol/L(高無(wú)機(jī)碳海水），然后在20℃、30℃條件下分別測(cè)定其在這兩種環(huán)境中的光合速率，結(jié)果如下圖所示。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）據(jù)圖分析，在無(wú)機(jī)碳濃度為2.2mol/L，溫度從20℃升至30℃時(shí)，石莼的最大光合速率____(填“升高”、“降低”或“基本不變”），最大光合作用速率時(shí)限制光合速率的環(huán)境因素主要是__________，判斷依據(jù)是____________________。

（2）在無(wú)機(jī)碳濃度為8.8mol/L的環(huán)境中，30℃條件下的光飽和點(diǎn)(達(dá)到最大光合速率時(shí)的最小光照強(qiáng)度)高于20℃條件下的，原因是______________。

Answer 1

【答案】 升高 無(wú)機(jī)碳(C02濃度） 升高無(wú)機(jī)碳濃度后，石莼的最大光合速率升高 隨著溫度升高，酶活性升高，石莼固定C02產(chǎn)生的C3更多，需要光反應(yīng)產(chǎn)物ATP、[H]多，所以光強(qiáng)要求更高

【解析】本題以實(shí)驗(yàn)為依托，采用題文與圖示結(jié)合的形式考查學(xué)生對(duì)光合作用過(guò)程及其影響的環(huán)境因素等知識(shí)的理解能力以及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力。

(1)題圖顯示：在無(wú)機(jī)碳濃度為2.2mol/L、溫度為20℃時(shí)，石莼的最大光合速率約為400，而在無(wú)機(jī)碳濃度為2.2mol/L、溫度為30℃時(shí)，石莼的最大光合速率約為530，說(shuō)明在無(wú)機(jī)碳濃度為2.2mol/L，溫度從20℃升至30℃時(shí)，石莼的最大光合速率升高。最大光合作用速率時(shí)，無(wú)機(jī)碳濃度從2.2mol/L升至8.8mol/L時(shí)，即升高無(wú)機(jī)碳濃度后，石莼的最大光合速率升高，因此限制光合速率的環(huán)境因素主要是無(wú)機(jī)碳(C02濃度）。

(2) 在無(wú)機(jī)碳濃度為8.8mol/L的環(huán)境中，酶的活性隨著溫度（從20℃升至30℃）的升高而升高，石莼固定C02產(chǎn)生的C3更多，需要光反應(yīng)產(chǎn)物ATP、[H]也隨之增多，所以對(duì)光照強(qiáng)度要求更高，導(dǎo)致30℃條件下的光飽和點(diǎn)高于20℃條件下的光飽和點(diǎn)。