Question

9．如圖1表示在最適條件下測(cè)得的某植物光照強(qiáng)度與光合速率的關(guān)系；圖2表示該植物葉肉細(xì)胞中兩種細(xì)胞器在不同光照強(qiáng)度下的生理狀態(tài)．請(qǐng)回答下列問題：

（1）圖1中，影響c點(diǎn)左右移動(dòng)的主要外界因素是CO₂濃度、溫度；
（2）由圖1可知，光照條件下，光照強(qiáng)度大于2klx時(shí)植物才會(huì)表現(xiàn)出生長(zhǎng)現(xiàn)象．在相同溫度下，將該植物的葉片置于8klx光照下9小時(shí)，然后移到黑暗處15小時(shí)，則該24小時(shí)內(nèi)每100cm²葉片的光合作用所消耗的CO₂的量為162mg．
（3）圖2中細(xì)胞器①利用CO₂的場(chǎng)所和細(xì)胞器②產(chǎn)生CO₂的場(chǎng)所分別是葉綠體基質(zhì)、線粒體基質(zhì)；對(duì)該植物來說，圖1中四種不同光照強(qiáng)度（a、b、c、d對(duì)應(yīng)光照強(qiáng)度）對(duì)應(yīng)圖2中的狀態(tài)依次是Ⅳ、Ⅱ、Ⅰ、Ⅰ．
（4）研究者進(jìn)行了不同溫度和光照強(qiáng)度組合處理對(duì)葡萄葉片光合速率、氣孔開度及細(xì)胞間CO₂濃度的影響實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖3所示．
①在兩種光強(qiáng)度下，隨溫度升高，葉片光合速率均下降，從甲、乙兩圖分析，原因可能是：隨溫度升高，氣孔關(guān)閉（氣孔開度下降），使葉片吸收的CO₂減少．
②據(jù)丙圖可知，適宜光強(qiáng)/40℃、強(qiáng)光/37℃及強(qiáng)光/40℃進(jìn)行組合處理，推測(cè)這些條件下葉片光合速率下降 （填上升/不變/下降）．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖1是在適宜條件下測(cè)得的某植物光照強(qiáng)度與光合速率的關(guān)系，該光合速率是凈光合速率，該曲線中，a點(diǎn)不進(jìn)行光合作用，只進(jìn)行呼吸作用，表示呼吸作用的強(qiáng)度，c點(diǎn)是光照強(qiáng)度的補(bǔ)償點(diǎn)，該光照強(qiáng)度下光合作用速率與呼吸作用速率相等，d點(diǎn)是光照強(qiáng)度的飽和點(diǎn)，d點(diǎn)以后限制光合作用速率的因素不再是光照強(qiáng)度．
圖2是表示不同光照強(qiáng)度下，光合作用與呼吸作用的大小，分析題圖可知，①是葉綠體，②是線粒體，Ⅰ葉綠體消耗的二氧化碳來自線粒體產(chǎn)生的二氧化碳和外界中的二氧化碳，說明光合作用大于呼吸作用，Ⅱ線粒體產(chǎn)生的二氧化碳一部分被葉綠體吸收，還有一部分釋放到細(xì)胞外，說明光合作用小于呼吸作用，Ⅲ線粒體產(chǎn)生的二氧化碳正好被葉綠體吸收，說明光合作用與呼吸作用相等，Ⅳ線粒體消耗外界中的氧氣，將產(chǎn)生的二氧化碳全部釋放到細(xì)胞外，說明只進(jìn)行呼吸作用不進(jìn)行光合作用．
圖3中，植物在光照條件下進(jìn)行光合作用，光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段，光反應(yīng)階段在葉綠體的類囊體薄膜上進(jìn)行水的光解，產(chǎn)生ATP和[H]，同時(shí)釋放氧氣，ATP和[H]用于暗反應(yīng)階段三碳化合物的還原，細(xì)胞的呼吸作用不受光照的限制，有光無光都可以進(jìn)行，為細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量．

解答 解：（1）影響光合作用的環(huán)境因素有光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度、溫度等，c點(diǎn)是光的補(bǔ)償點(diǎn)，決定光補(bǔ)償點(diǎn)大小的主要環(huán)境因素有溫度和二氧化碳濃度．
（2）光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度時(shí)，有機(jī)物才會(huì)積累，植物表現(xiàn)出生長(zhǎng)現(xiàn)象，該曲線中光照強(qiáng)度大于2klx時(shí)，植物的光合作用強(qiáng)度才會(huì)大于呼吸作用強(qiáng)度；分析題圖可知，8klx光照下，植物凈光合作用的強(qiáng)度是12mg/h，實(shí)際光合作用的強(qiáng)度是12+6=18mg/mg，因此，植物一天中只有9小時(shí)光照，因此每100cm²葉片的光合作用所消耗的CO₂的量為18×9=162mg．
（3）細(xì)胞器①是葉綠體，利用二氧化碳進(jìn)行暗反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)，細(xì)胞器②是線粒體，產(chǎn)生二氧化碳的場(chǎng)所是線粒體基質(zhì)；分析曲線可知，a是只進(jìn)行呼吸作用不進(jìn)行光合作用，對(duì)應(yīng)于圖2中的Ⅳ；b是光合作用小于呼吸作用，對(duì)應(yīng)于圖2中的Ⅱ；c表示葉肉細(xì)胞的光合作用等于呼吸作用，但由于部分植物細(xì)胞不進(jìn)行光合作用，因此對(duì)于該植物而言，呼吸作用大于光合作用，對(duì)應(yīng)于圖2中的Ⅰ；d是光合作用大于呼吸作用，分別對(duì)應(yīng)圖2中的Ⅰ．
（4）①根據(jù)圖3甲，在兩種光強(qiáng)度下，隨著溫度的升高，葉片光合速率均下降；從甲、乙兩圖分析，原因可能是隨著溫度升高，氣孔開度下降，使葉片吸收的二氧化碳減少，進(jìn)而使卡爾文循環(huán)受到抑制．
②根據(jù)圖丙分析，三種光強(qiáng)下胞間二氧化碳濃度均上升，但光合速率下降的原因可能是溫度上升影響了光合作用的進(jìn)行，如高溫破壞類囊體膜結(jié)構(gòu)（或高溫使酶的活性下降）．所以用適宜光強(qiáng)/40℃、強(qiáng)光/37℃及強(qiáng)光/40℃進(jìn)行組合處理，這些條件下葉片光合速率下降．
故答案為：
（1）CO₂濃度、溫度
（2）2        162
（3）葉綠體基質(zhì)、線粒體基質(zhì)Ⅳ、Ⅱ、Ⅰ、Ⅰ
（4）①氣孔關(guān)閉（氣孔開度下降）      ②下降

點(diǎn)評(píng) 本題的知識(shí)點(diǎn)是影響光合作用的環(huán)境因素，光合作用與呼吸作用的關(guān)系，分析題圖曲線獲取信息是解題的關(guān)鍵，解讀題圖曲線應(yīng)用光合作用呼吸作用知識(shí)解決問題是本題考查的重點(diǎn)．