Question

【题目】朱正所在的校生物科技小组进行了如下研究。在适宜的条件下，研究CO2和光照强度对菠菜叶肉光合速率的影响。回答下列问题：

（1）t2﹣t3时段内，叶肉细胞的叶绿体吸收CO2速率相对值为_____。

（2）t1﹣t2时段内，光反应速率和暗反应速率的变化情况是_____，两者的因果关系是_____。

（3）在突然停止光照后约20s内（t6﹣t7时段内），CO2的吸收速率并没有立即下降的原因是_____________________________。

Answer 1

【答案】13 均增大 光反应增强导致暗反应增强 持续光照后，突然停止光照叶肉细胞内仍有少量ATP和[H]，使暗反应仍可持续一段时间

【解析】

1、光合作用过程分为光反应和暗反应阶段，光反应是水光解产生[H]和氧气，同时合成ATP，发生在叶绿体的类囊体膜上，叶绿体的类囊体膜上含有与光反应有关的色素和酶；暗反应包括二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程，三碳化合物还原需要消耗光反应产生的[H]和ATP，发生在叶绿体基质中，叶绿体基质中含有与暗反应有关的多种酶。
2、由题图可知，t1～t2段，增加光照强度，二氧化碳的吸收量增大，由于光照强度增大，光反应增强，产生的还原氢、ATP多，暗反应过程中三碳化合物还原速度加快，细胞吸收二氧化碳固定形成三碳化合物的速度加快；t2～t3时间内，二氧化碳吸收量维持在相对稳定的水平，t3增加二氧化碳浓度，二氧化碳吸收速率加大，说明该阶段限制光合作用的因素是二氧化碳浓度；t4点增大光照强度，二氧化碳的吸收速率不再增大，说明80%的全日照已经达到光的饱和点；t6点突然黑暗，二氧化碳的吸收量并没有立即下降，而是短时间内维持在相对稳定的水平，是由于光反应产生的还原氢、ATP在黑暗之前有积累，使得暗反应仍然可以持续一段时间。

（1）由题图可知，纵轴表示二氧化碳的吸收速率，因此是净光合作用强度，菠菜叶肉细胞的叶绿体吸收CO2速率表示实际光合作用强度，实际光合作用强度=净光合作用强度+呼吸作用强度，由题图可知，细胞呼吸作用强度是4，t2～t3时间内净光合作用强度是9，因此菠菜叶肉细胞的叶绿体吸收CO2速率为实际光合速率，相对值为9+4=13。

（2）t1点时，光照强度增大，光反应增强，产生的还原氢、ATP增多，导致暗反应反应速率增大。故t1～t2时段内，光反应速率和暗反应速率都增大，二者间的关系是光反应增强导致暗反应增强。
（3）由于持续光照后，突然停止光照叶肉细胞内仍有少量ATP和[H]，使暗反应仍可持续一段时间，因此题图中在突然停止光照后约20s内（t6-t7时段内），CO2的吸收速率并没有立即下降。